Elixirで「過激」にメタプログラミング！マクロでコードに闘魂を注入

defmodule FightingSpiritMacro do
  defmacro shout(messages) do
    quote do
      unquote(messages)
      |> Enum.each(& IO.puts("<b><font color=\"red\">$\\huge{#{&1}}$</font></b>"))
    end
  end
end

require FightingSpiritMacro
messages = [
  "元氣ですかーーーッ！！！",
  "元氣があればなんでもできる！",
  "",
  "闘魂とは己に打ち克つこと。",
  "そして闘いを通じて己の魂を磨いていく",
  "ことだと思います。"
]
FightingSpiritMacro.shout(messages)

$\huge{元氣ですかーーーッ！！！}$
$\huge{元氣があればなんでもできる！}$
$\huge{}$
$\huge{闘魂とは己に打ち克つこと。}$
$\huge{そして闘いを通じて己の魂を磨いていく}$
$\huge{ことだと思います。}$

はじめに

Elixir 1.17で「過激な」メタプログラミングに挑戦してみませんか？Elixirには、マクロを使ってコードを動的に生成するという強力な機能が備わっています。このマクロ、使い方次第でコードが極めてエレガントに、そして強力に変化します。ただし、慎重に使わないと「過激すぎる」コードになりがちです。まさに「過激な」プロレスです。ストロングスタイルです！

ここでは、Elixirにおけるメタプログラミングの基礎と、マクロでのコード生成方法をシンプルに紹介します。まさに「猪木イズム」で挑むべきテーマです！

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メタプログラミングとは？

メタプログラミングとは、コードを生成するためのコードを書くことです。Elixirでは、この目的のためにマクロを利用します。マクロを用いると、コードの繰り返しや冗長性を一気に減らすことができ、柔軟なプログラムが実現します。しかし、その柔軟性ゆえに、プロジェクト全体の可読性が落ちる危険性も伴います。

マクロの基本

まず、シンプルなマクロの基本から見ていきましょう。マクロを定義するには、defmacroを使います。また、マクロの定義にはquoteとunquoteが鍵となります。

defmodule FightingMacro do
  defmacro shout do
    quote do
      IO.puts "元氣ですかーーーッ！！！"
    end
  end
end

上記の例では、shoutというマクロを定義しています。このマクロを呼び出すと、まさに「元氣ですかーーーッ！！！」と叫ぶコードが生成されます。

使用例

マクロは通常の関数と同じように使用できますが、呼び出すと「コード自体」が展開されます。

require FightingMacro
FightingMacro.shout() # => 元氣ですかーーーッ！！！

過激なマクロの活用例

まだちっともよさが伝わらないと思いますので、活用例を示します。

マクロの力を過激に発揮させる例として、複数のデータ型に対応した「共通処理」を動的に生成する方法を見てみましょう。例えば、ログを出力するマクロを使うと、どの型のデータでも一貫したログを出力できます。

defmodule LoggerMacro do
  defmacro log(value) do
    quote do
      IO.puts "闘魂注入: #{inspect(unquote(value))}"
    end
  end
end

require LoggerMacro
LoggerMacro.log("123da-") # => 闘魂注入: "123da-"
LoggerMacro.log(123) # => 闘魂注入: 123
LoggerMacro.log(:"strong style") # => 闘魂注入: :"strong style"

LoggerMacroを使わない場合のコードも示しておきます。闘魂注入をタイプする回数に差がでます。この数が多くなればなるほど、コーディング効率の面で差がでるというわけです。マクロを使うとたったの1回ですみます。

LoggerMacroを使わない場合は3回闘魂タイプが必要

IO.puts "闘魂注入: #{inspect("123da-")}"
IO.puts "闘魂注入: #{inspect(123)}"
IO.puts "闘魂注入: #{inspect(:"strong style")}"

マクロを使う際の注意点

マクロは強力なツールですが、「過激」に使いすぎるとコードが複雑になりがちです。以下のポイントに注意して活用しましょう：

• シンプルに保つ：メンテナンスが難しくなるため、過度なロジックをマクロに詰め込まない。
• 使いどころを見極める：繰り返し処理や共通ロジックに適した部分のみで利用し、細かい処理には通常の関数を使う。
• 可読性を重視：他の開発者が理解しやすい形でマクロを設計する。

上記は一般的なマクロを使う際の注意点をまとめています。

公式では以下のページにまとまっています。
Meta-programming anti-patterns

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どうやって実行するんだー！？　バカヤロー！って方へ

GitHubのアカウントをお持ちの方へお手軽な方法を示しておきます。
PhoenixアプリケーションをGitHub Codespaces上で開発する方法で紹介したGitHub Codespacesを使うという方法です。

記事中で紹介しているphx_devcontainerを使うと、ElixirがインストールされたUbuntuコンテナが立ち上がるので、Ubuntu上で直接開発をしているかのように操作ができます。iexコマンドでREPL(Read-Eval-Print Loop)が立ち上がるのでこの記事のコード例をぜひ試してください。

そして気づきましたか。もっともらしく書いていますが、この記事で挙げたLoggerMacroは過激すぎます。単なる関数で間に合います。

defmodule :闘魂ロガー do
  def log(value) do
    IO.puts "闘魂注入: #{inspect(value)}"
  end
end

:闘魂ロガー.log("123da-")
:闘魂ロガー.log(123)
:闘魂ロガー.log(:"strong style")

ムフフ。
虚と実が、入り交じるのがプロレスです。

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まとめ

Elixirのマクロを駆使することで、コードに「過激な」エレガンスと効率を注入できます。とはいえ、猪木イズムを忘れず、慎重かつ大胆に挑戦してください！この過激なツールを使いこなすことで、Elixirの可能性をさらに広げ、闘魂をこめたコードが生まれるでしょう。

$\huge{迷わず使えよ、使えばわかるさ！}$