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@storkibis

ElixirのGETTING STARTED（5.case, cond and if）をやってみた

Last updated at Posted at 2015-07-08

URL

試した環境

  • Ubuntu Server 14.04 LTS
  • Erlang/OTP 18
  • Elixir 1.0.4

case, cond and if

case

caseでマッチするのが見つかるまで複数のパターンについて比較することができる。

iex> case { 1, 2, 3 } do                                               
...> {4,5,6} -> "この節はマッチしない"                                 
...> {1,x,3} -> "この節にマッチし、xは2にバインドされる"                     
...> _ -> "この節はどんな値でもマッチする"              
...> end
"この節にマッチし、xは2にバインドされる"

この時、もし既に束縛した値とパターンマッチさせたい場合は、^演算子を使う。

iex> x = 1
1
iex> case 10 do
...> ^x -> "マッチしない"
...> _ -> "マッチする"
...> end
"マッチする"

^xにパターンマッチさせる場合のサンプル。

iex> case {1, 3} do
...> {^x, y} -> "マッチして、yは3にバイドされる"    
...> _ -> "大抵ここでどれにもマッチしない場合の処理をする"
...> end
"マッチして、yは3にバイドされる"

節ではガードを使うことで条件を追加することができる。

iex> case {1, 2, 3} do
...> {1, x, 3} when x > 0 -> "xが0より大きい場合にマッチする"  
...> _ -> "ここではマッチしない"
...> end
"xが0より大きい場合にマッチする"

iex> case {1, 2, 3} do                                       
...> {1, x, 3} when x < 0 -> "xが0より小さい場合にマッチする"    
...> _ -> "ここではマッチする"                               
...> end
"ここではマッチする"

Expressions in guard clauses

Erlang VMではガード中での式は限られている。

  • 比較演算子 ==, !=, ===, !==, >, <, <=, >=
  • 短絡boolean演算子 and, or
  • 否定演算子 !
  • 左側がリテラルの場合の <>, ++
  • in演算子
  • 以下の型チェック関数は全てガード中で使える
    • is_atom/1
    • is_binary/1
    • is_bitstring/1
    • is_boolean/1
    • is_float/1
    • is_function/1
    • is_function/2
    • is_integer/1
    • is_list/1
    • is_map/1
    • is_number/1
    • is_pid/1
    • is_port/1
    • is_reference/1
    • is_tuple/1
  • 次の関数もガード中で使える
    • abs(number)
    • bit_size(bitstring)
    • byte_size(bitstring)
    • div(integer,integer)
    • elem(tuple, n)
    • hd(list)
    • length(list)
    • map_size(map)
    • node()
    • node(pid | ref | port)
    • round(number)
    • self()
    • trunc(number)
    • tuple_size(number)

ガード中で起きたエラーは単にガードの失敗となり、ガードの外に影響しない。

iex> case 1 do
...> x when hd(x) -> "マッチしない"
...> x -> "#{x} を使える"
...> end
"1 を使える"

もし、どの節にもマッチしない場合は、エラーが起きる。

iex> case :ok do
...>  :error -> "マッチしない"
...>  :ng -> "これもマッチしない"
...> end
** (CaseClauseError) no case clause matching: :ok

無名関数も節やガードを持つことができる。

iex> f = fn
...> x, y when x > 0 -> x + y
...> x, y -> x * y
...> end
#Function<12.54118792/2 in :erl_eval.expr/5>
iex> f.(1, 3)
4
iex> f.(-1, 3)
-3

無名関数の各節の引数は同じでなければならない。それ以外の場合はエラーが起きる。

iex> f = fn
...> x, y when x > 0 -> x + y
...> x, y, z -> x + y + z
...> end
** (CompileError) iex:12: cannot mix clauses with different arities in function definition
    (elixir) src/elixir_translator.erl:17: :elixir_translator.translate/2

cond

case は異なる値に対して、１つの値をマッチせる場合に役に立つ。
しかし、多くの状況で、様々な条件をチェックしてtrueに評価される最初のものを見つけたいことがある。このような場合にcondが使える。

iex> cond do
...> 2 + 2 == 5 -> "trueにならない"
...> 2 * 2 == 3 -> "これもtrueにならない"
...> 1 + 1 == 2 -> "これはtrueになる"
...> end
"これはtrueになる"

これは多くの命令型言語のelse if文と同じ（利用する頻度は少ないが）。

もし、trueになる条件がなければエラーになる。

iex> cond do                              
...>  2 * 2 == 3 -> "これもtrueにならない"
...>  2 * 2 == 3 -> "これもtrueにならない"
...> end
** (CondClauseError) no cond clause evaluated to a true value

そのため、最後にtrueを加えることで対応する必要がある場合がある。

iex> cond do 
...>  2 + 2 == 5 -> "これはtrueにならない"
...>  2 * 2 == 3 -> "これもtrueにならない"
...>  true -> "常にtrueになる"
...> end
"常にtrueになる"

最後に、condではnilとfalse以外はどんな値でもtrueとされることを気をつける

iex> cond do 
...> hd([1,2,3]) -> "1はtrueとされる"
...> end
"1はtrueとされる

iex> cond do    
...> hd([:a, :b, :c]) -> "atomもtrue"
...> end
"atomもtrue"

下記は、aが未定義の関数として処理されるためエラーになる。

iex> cond do                         
...> hd([a,b,c]) -> "これはエラー"
...> end
** (RuntimeError) undefined function: a/0

if and unless

case 、 cond の他に、Elixirは１つの条件をチェックする必要がある場合に役に立つif/2 と unless/2 のマクロを提供している。

iex> if 2 == 1 + 1 do 
...>  "これは通る"     
...> end
"これは通る"
iex> if 2 == 1 - 1 do 
...> "これは通らない"
...> end
nil

if/2 に与えた条件が false か nil を返す場合は、do と end で囲まれた部分は実行されず、単にnilが返却される。 if/2 に与えた条件がfalseかnil以外の場合は、do と end で囲まれた部分が実行される。
false か nil 以外なので、例えば、与えた条件がatomを返しても do と end の部分は実行される

iex> if :atom do                                         
...> "これは通る"
...> end
"これは通る"

反対に、unless/2に与えた条件がfalseかnilの場合、doとendで囲まれた部分は実行され、それ以外の場合はnilを返す。

iex> unless false do
...> "これは通る"
...> end
"これは通る"
iex> unless true do 
...> "これは通らない"
...> end
nil

iex> unless 2 == 1 + 1 do 
...> "これは通らない"     
...> end
nil
iex> unless 2 == 1 - 1 do 
...> "これは通る"         
...> end
"これは通る"
iex> unless :atom do 
...> "これは通らない"
...> end
nil

if/2 と unless/2 は、else ブロックが使える。

iex> if nil do 
...> "これは通らない"
...> else
...> "これを通す"
...> end
"これを通す"

この言語で、if/2やunldess/2がマクロとして実装されていることは興味深いらしい。kernelモジュールのドキュメントで、もう少し詳しい内容を調べられるようなので、気力があるひとは見ると良さそう。kernelモジュールは、+/2演算子やis_function/2のような関数が定義されているとのこと。

do blocks

ここまでで、case, cond , if , unlessを学んだが、全てdoとendのブロックで囲まれていた。
実はifを次のようにも書ける

iex> if true, do: 1 + 2
3

do と endのブロッグは、式のまとまりを便利にdo:へ渡すもの。
下記のものは等価。

iex> if true do 
...> a = 1 + 2
...> a + 10
...> end
13
iex> if true, do: (
...> a = 1 + 2     
...> a + 10        
...> )             
13

私たちは２つ目の構文をキーワードリストを使っていると呼んでいる。 この構文を使ってelse も渡すことができる。

iex> if false, do: 2 + 2, else: 1 + 1
2

do と end ブロックを使う際には心に留めておくことがある。ブロックは常に一番外側の関数呼び出しに束縛されるということ。
例えば、次の式。

iex> if_number if true do
...> 1 + 2
...> end

次のように解釈される。ifが引数1つしか与えられないので、失敗する様子。
GETTING STARTEDでは、is_number/2を呼びだそうとして、未定義関数エラーになるとあるが、実際のエラーの内容は、先にifの処理がされているのか、ifが未定義関数としてエラーになっている。

iex> is_number(if true) do
...> 1 + 2
...> end
** (RuntimeError) undefined function: if/1

明示的に、括弧を追加してやれば、解決する。

iex> is_number(if true do
...> 1 + 2
...> end )
true

キーワードリストはElixirにおいて、とても重要な役割をになっており、多くの関数やマクロで非常に一般的とのこと。

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