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@sudachi0114(すだち)

ゼロから始めるScala (制御構文編)

Last updated at Posted at 2020-06-30

Scala をはじめよう 第2回目

今回はScalaの制御構文をまとめてみたい。

実行環境 (review)

前回構築したscalaorsbtを用いる

REPL起動

# --- scala ---
$ scala

Welcome to Scala 2.13.3 (OpenJDK 64-Bit Server VM, Java 11.0.7).
Type in expressions for evaluation. Or try :help.
scala>

# --- sbt ---
$ sbt console
...
[info] Starting scala interpreter...
Welcome to Scala 2.12.10 (OpenJDK 64-Bit Server VM, Java 11.0.7).
Type in expressions for evaluation. Or try :help.

scala>

ソースファイルを作成して実行

拡張子は.scala

source.scala
object Main {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    println("scala program")

    // 以下に処理を記述していく
  }
}
  • コンパイルして実行
$ scalac source.scala
$ scala Main
  • コンパイルしないで実行
$ scala source.scala

sbt でコンパイル, 実行

何かフォルダを作っておくと良いと思います。
(名前はmyfolderとしましたが、なんでも良いです、対応する部分は読み替えてください)

$ mkdir myfolder
$ cd myfolder

myfolder下にソースファイルを書いて置きます。

source.scala
object HelloWorld {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    println("Hello, Scala World!")

    // 以下に、処理を記載していく
  }
}

myfolder下にsbtの設定ファイルを置きます

build.sbt
scalaVersion := "2.12.10"

scalacOptions ++= Seq("-deprecation", "-feature", "-unchecked", "-Xlint")

# フォルダたちの配置はこんな感じ
./myfolder (current working directory)
├── source.scala
└──build.sbt

sbtを起動

[info] ...
sbt:myfolder>

runコマンドで実行

sbt:myfolder> run
[info] Compiling 1 Scala source to ...
[info] Running source
Hello, Scala World!
[success] Total time: 1 s, completed 2015/02/09 15:44:44`

runコマンドでは、mainメソッドを持つオブジェクトを探して実行してくれるらしい。

--- review ここまで ---

制御構文

「構文」、「式」、「文」について

  • 「構文」: 予約語などを用いて、文法に従い、書いていったもの。
  • 「式」: 評価(が成功)すると値になるもの。
  • 「文」: 評価しても値にならないもの。

「構文の例」

  • classやobjectの定義
source.scala
class ClassName {
    ...
}


object ObjectName {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    ...
  }
}
  • 制御「構文」 (後述 - 本題)

「式の例」

// 計算や値
scala> 1 + 2
val res0: Int = 3  // <= 値になっている

scala> "Hello"
val res1: String = Hello  // <= 値になっている

「文の例」

// 変数/定数の定義
var x: Int = 100
val a: double = 2.0

複数の式のまとまり

Scalaで、複数の「式」を{ }でくくると、「くくったもの全体」を「大きな1つの式」と見なす。

並べられた複数の式は、

  • 改行か、セミコロン ; で区切られ
  • 上(前)から順に評価される。
  • また、「最後の式を評価した値」が「全体の大きな1つの式」の返り値

となる。

例:

scala> { println("hoge"); println("piyo"); 3 + 5; }
hoge
piyo
val res0: Int = 8  // <= 最後の式を評価した値が返り値になる。

本題

if式

if (条件 /* なるべく肯定系で書く */ ) {
  // 条件に合った時の処理
} else {
  // 条件に合わなかった時の処理
}
  • if文と同じく「条件に合致するかしないか」で分岐を行う。
  • 分岐後の処理の部分には、その場合に落ちた時に評価される"式"を記述する。
  • elseの条件は省略可能
    • 省略した場合は Unit型の () が返って来る。
    • Unit型とは、いわゆるVoid型に対応する型。雑にいうと「空っぽ」ってこと(だと思っている)。
var age: Int = 17

if (age < 18) {  // 18歳未満は未成年。
  "未成年です。"
} else {         // 18歳以上ならば成人済み
  "成人です。"
}

// ちなみに、評価すると、「res1: String = "未成年です。"」が返って来る。

// 余談
//  あれ?結局成人って18歳になったんですよね? 20歳でしたっけ?

(大事) Scala では、「制御構文」は全て「式」
つまり、必ずなんらかの値を返す。

while式

while (条件) {
  // 条件が真のあいだ、繰り返す処理
  //  無限ループを生まないように注意...(自戒)
}
  • 条件が真のあいだ(while)、処理を繰り返す(do)構文
  • while式も「式」なので、値を返すが、返すべき値がないので、Unit型の ()が返って来る。
var day: Int = 0
// day: Int = 0

while(day <= 7) {  // 一週間経過するまで、日にちをインクリメント
  println(day + " 日経ちました")
  day = day + 1
}

// 出力
// 0 日経ちました
// 1 日経ちました
// 2 日経ちました
// 3 日経ちました
// 4 日経ちました
// 5 日経ちました
// 6 日経ちました
// 7 日経ちました
  • dowhile という構文もある
// 0 から 9 まで数え上げる
var i: Int = 0

do {
  println("i=" + i)
  i = i + 1
} while(i<10)

// 出力
// i=0
// i=1
// i=2
// i=3
// i=4
// i=5
// i=6
// i=7
// i=8
// i=9

dowhileは、コードを読む時に目線が下から上に動かさねばならず、不自然なため、使うことが推奨されないという説もある(あった気がする)。

return式

  • 処理の途中で抜け出して、値を返すのに使われる構文
  • Scalaでは、式は必ず返り値を持つので、他の多くのプログラミング言語と違い、returnは必ず必要という訳ではないのだが、上手に使うと読みやすいコードを作ることができる(こともある)。

for式

for (繰り返し変数 <- 繰り返し範囲) {
  // 繰り返し範囲にある間、繰り返される処理
}
  • 「for文」の拡張とも言える構文
  • 多重ループも1文でかける。
  • ループの条件指定が2通りある(to と until)
// to:
//  「x <- a to b」 で「a以上b以下」の範囲でループする。
for(x <- 1 to 5){
  println("x = " + x)
}

// (出力)
// x = 1
// x = 2
// x = 3
// x = 4
// x = 5

// until:
//  「y <- a to b」 で「a以上b未満 (b-1以下)」の範囲でループする。
for(y <- 1 until 5){
  println("y = " + y)
}

// (出力)
// y = 1
// y = 2
// y = 3
// y = 4
  • 二重ループ
// x: 1 ~ 5 まで & y: 1 ~ 4 まで総当たりの順列
for(x <- 1 to 5; y <- 1 until 5){
  println("x = " + x + ", y = " + y)
}

/* 出力 ここから
x = 1, y = 1
x = 1, y = 2
x = 1, y = 3
x = 1, y = 4
x = 2, y = 1
x = 2, y = 2
x = 2, y = 3
x = 2, y = 4
x = 3, y = 1
x = 3, y = 2
x = 3, y = 3
x = 3, y = 4
x = 4, y = 1
x = 4, y = 2
x = 4, y = 3
x = 4, y = 4
x = 5, y = 1
x = 5, y = 2
x = 5, y = 3
x = 5, y = 4
出力 ここまで */
  • ループ内に条件指定することもできる。
// x: 1 ~ 5 まで & y: 1 ~ 4 まで総当たりの順列で、
//  x と y が同じ値を持つ、ならば、println()する
for(x <- 1 to 5; y <- 1 until 5; if x == y){
  println("x = " + x + ", y = " + y)
}

x = 1, y = 1
x = 2, y = 2
x = 3, y = 3
x = 4, y = 4

/* 出力
x = 1, y = 1
x = 2, y = 2
x = 3, y = 3
x = 4, y = 4
確かに指定した条件の通りになっている */

FizzBuzz

ここまでの制御構文の知識があればFizzBuzzが書けそうだったので、書いてみました。

Main.scala
object Main {
  def main(args: Array[String]): Unit = {

    for (i <- 1 to 100) {
      if (i%15 == 0) {
        println(i + ": FizzBuzz")
      } else if (i%3 == 0) {
        println(i + ": Fizz")
      } else if (i%5 == 0) {
        println(i + ": Buzz")
      } else {
        println(i)
      }

    }
  }
}

scala Main.scala

もしくは

$ scalac Main.scala
$ scala Main

とりあえず、ここまで。
奥が深そうなので、追加で勉強したことがあったら順次記載していきたいと思います。

参考

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