この記事は (bouzuya) PureScript Advent Calendar 2016 の 8 日目です。 (bouzuya) PureScript Advent Calendar 2016 は bouzuya の PureScript 学習の記録です。

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概要

昨日に続き PureScript by Example と PureScript Language Guide を見ながら進めていきます。今日は PureScript by Example の 3 章の後半を読みます。

※注意事項: 英語と日本語訳では大きな差異があります。0.10.x に対応している英語の側で進めます。

PureScript by Example 2016-12-05 時点で 0.10.x 向け
実例による PureScript 2016-12-05 時点で 0.7 向け
PureScript Language Guide 対象バージョン不明

PureScript by Example 3.6

type キーワードで型を定義していきます。type は型シノニム (type synonyms) を定義します。

Language Guide:

Type Synonyms - Language Guide

type Entry =
  { firstName :: String
  , lastName  :: String
  , address   :: Address
  }
type Address =
  { street :: String
  , city   :: String
  , state  :: String
  }
type AddressBook = List Entry

ここでは firstName & lastName & address からなるレコードに Entry という名前の型シノニムを定義しています。レコードがレコードを含んでいます。

Language Guide の例を見ると type Bar a = { foo :: a, bar :: a } のような定義もできるようですね。へえ。

List Entry と Array Entry は別物ですって。そりゃあ、そうでしょうね。

PureScript by Example 3.7

List は型コンストラクタ (type constructor) の例だそうです。名前のとおり型を構築するんでしょう。上記の AddressBook で使った List Entry は List a が Entry に適用されたもの。

種 (kind) の話ですね。

$ npm run pulp:psci

> chapter3@1.0.0 pulp:psci /Users/bouzuya/.ghq/github.com/paf31/purescript-book/exercises/chapter3
> pulp psci

impPSCi, version 0.10.2
Type :? for help

> import Data.List
> Nil :: List
Error found:
in module $PSCI

  In a type-annotated expression x :: t, the type t must have kind *.
  The error arises from the type

    List

  having the kind

    * -> *

  instead.

in value declaration it

See https://github.com/purescript/purescript/wiki/Error-Code-ExpectedType for more information,
or to contribute content related to this error.

> :kind Int
*
> :kind List
* -> *
> :kind List Int
*

関数適用みたいですね。List は型引数をひとつとって型を返すわけですね。

Language Guide:

Kind System - Language Guide

PureScript ではほかにも ! や # があるんですね。また後で出てくるみたいです。

PureScript by Example 3.8

showEntry :: Entry -> String
showEntry entry = entry.lastName <> ", " <>
                  entry.firstName <> ": " <>
                  showAddress entry.address

型を書いてから、関数を書いていますね。実装は (<>) で String をくっつけているだけですね。

showAddress も大差ないですね。スルー。

PureScript by Example 3.9

psci で showAddress と showEntry をためしていますね。スルー。

$ npm run pulp:psci

> chapter3@1.0.0 pulp:psci /Users/bouzuya/.ghq/github.com/paf31/purescript-book/exercises/chapter3
> pulp psci

PSCi, version 0.10.2
Type :? for help

> import Data.AddressBook
> let address = { street: "123 Fake St.", city: "Faketown", state: "CA" }
> showAddress address
"123 Fake St., Faketown, CA"

> let entry = { firstName: "John", lastName: "Smith", address: address }
> showEntry entry
"Smith, John: 123 Fake St., Faketown, CA"

PureScript by Example 3.10

emptyBook :: AddressBook
emptyBook = empty

当然ですけど emptyBook は空の List にするみたいです。

insertEntry :: Entry -> AddressBook -> AddressBook
insertEntry entry book = Cons entry book

psci で Cons の型を確認して、想定した型と一致することを確認していますね。

> import Data.List
> :type Cons
forall t1. t1 -> List t1 -> List t1

AddressBook は List Entry なので t1 を Entry だと解釈すれば一致します。

PureScript by Example 3.11

何度かスルーしたカリー化ですね。PureScript の関数はカリー化された形であり、ひとつの引数しか取れません。複数の引数のようなものが必要な場合には、次の引数をとる関数を返します。

たとえば insertEntry は Entry -> AddressBook -> AddressBook なので、Entry をとって AddressBook -> AddressBook という関数を返します。返されたこの関数はさらに AddressBook をとって AddressBook を返します。型のとおりですし、関数の引数は常にひとつです。この例のように、関数の一部の引数だけを渡すことを部分適用と言います。

> let john = { firstName: "John", lastName: "Smith", address: address }
> let insertJohn = insertEntry john

insertJohn は部分適用した結果、得られた関数です。john を insert する関数です。 (そんなに john ばかり要らない気はしますが……)

PureScript by Example では加えてイータ変換に触れています。

insertEntry :: Entry -> PhoneBook -> PhoneBook
insertEntry entry book = Cons entry book

これは

insertEntry :: Entry -> PhoneBook -> PhoneBook
insertEntry = Cons

と同じ動きをします。このように同じ引数なので、わざわざ指定しなくても良いのです。

この形式には利点があるのでしょうが、個人的には引数を明示しているほうが読みやすいように感じます。型を見ないと何を取るのかもよく分かりませんし……。まだ慣れていないだけかもしれません。

PureScript by Example 3.12

List のための関数を組み合わせて AddressBook から Entry を探す関数を定義するようです。

> import Data.List
> :t filter
forall a. (a -> Boolean) -> List a -> List a

> :t head
forall a. List a -> Maybe a

filter はカリー化された 2 引数の関数ですね。第 1 引数の関数で第 2 引数の List を filter して、その結果である List を返すみたいですね。

head は List の先頭要素を返します。

Pursuit:

a をそれぞれ AddressBook における要素に置き換えると次のようになります。

filter :: (Entry -> Boolean) -> AddressBook -> AddressBook
head :: AddressBook -> Maybe Entry

これらを使って findEntry をつくります。

findEntry :: String -> String -> AddressBook -> Maybe Entry
findEntry firstName lastName book = head $ filter filterEntry book
  where
    filterEntry :: Entry -> Boolean
    filterEntry entry = entry.firstName == firstName && entry.lastName == lastName

($) や where が初出なんですけど、概要としては filter したものを head しているだけです。

where で補助関数として filterEntry を定義しています。findEntry の引数に渡された firstName と lastName に一致する Entry かを Boolean で返す関数ですね。

PureScript by Example 3.13

中置演算子 (infix operator) ・中置関数 (infix function) の話です。上記の ($) に関連した話です。

Pursuit:

($) - Data.Function - purescript-prelude - Pursuit

head $ filter filterEntry book は head (filter filterEntry book) と同じ動きをします。

($) は apply の alias で次のように定義されています。

apply :: forall a b. (a -> b) -> a -> b
apply f x = f x

infixr 0 apply as $

($) は右結合の低い優先順位の演算子として定義されています。 apply は第一引数の関数を第二引数の値に適用する関数です。

($) を使えば括弧の入れ子を解消できます。

street (address (boss employee))
street $ address $ boss employee

なるほど、便利ですね。

ちなみに関数を演算子的に使うことも、その逆もできます。演算子を関数的に使う場合は () で括り、関数を演算子的に使う場合は ` で括れば良いです。

npm run pulp:psci
> chapter3@1.0.0 pulp:psci /Users/bouzuya/.ghq/github.com/paf31/purescript-book/exercises/chapter3
> pulp psci

PSCi, version 0.10.2
Type :? for help

> import Prelude ((+))
> 1 + 2
3

> (+) 1 2
3

> let f = (+)
> f 1 2
3

> 1 `f` 2
3

Language Guide:

Functions as Operators - Language Guide
User-defined operators - Language Guide
[https://github.com/purescript/purescript/wiki/Language-Guide#functions-as-operators]

PureScript by Example 3.14

関数合成の話ですね。>>> と <<< です。それぞれ compose と composeFlipped の alias です。

Pursuit:

前述の findEntry であれば次のように書き換えられます。

head $ filter filterEntry book
(head <<< filter filterEntry) book
(filter filterEntry >>> head) book

insertEntry = Cons のように book を削れば、findEntry firstName lastName = head <<< filter filterEntry とできます。ふむふむ。

PureScript by Example 3.15

psci でためしていますね。

Show インスタンスでないと表示できない箇所は map showEntry entry のようにして回避しているようです。古い分だと (<$>) よりも読みかたの分かる map になったということでしょうか。

Pursuit:

まとめ

3 章の後半は密度が高かったです。慌てて進めたので、雑になってしまいました。

参考

次回以降の TODO

PureScript by Example & PureScript Language Guide を読み進める
Tagged Unions / Newtype
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PureScript IDE の導入
24 Days of PureScript, 2016
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