すごいHaskell読書会 in 大阪 #4 「第6章モジュール」

すごいHaskellたのしく学ぼう!
6. モジュール

伊勢シン / 伊藤伸裕
すごいHaskell読書会 in ⼤大阪#4 @ Fenrir Inc.

⾃自⼰己紹介
•  伊勢シン / 伊藤伸裕
–  @iseebi / id:iseebi
•  スマートフォンアプリ作ってます。
–  学⽣生時代は機械CADとか構造⼯工学のようなこととか
–  趣味が転じてこんなことに
•  関数型⾔言語に触れるのはこの読書会がはじめて
–  趣味で C# と Ruby
–  仕事で Objective-C + Java、転職前は PHPer。
–  そろそろ落落第しそう

この資料料について
•  今回は、途中で資料料に書き込んで
完成させていくスタイルを取りました。
•  ⻘青い字で書いた部分は、当⽇日書き加えたところ
です。また、タイトル部分が⻘青い場合は、そのペー
ジ⾃自体を当⽇日加えています。
•  また、⽂文中にファイル名が書いてある部分は、
https://gist.github.com/4509540 にあります。

モジュール
•  関数、型、型クラスを定義したファイル
•  好きなだけ定義して、
好きなだけ公開(エクスポート)できる。
•  再利利⽤用のため、管理理のため。

•  他の⾔言語でもよくありますよね。
–  どこいっても疎結合にしておくのは⼤大事
•  そういえば、ghciの:loadにもこう書いてあった。
:load [*]<module> ... load module(s) and their dependents

ところで
•  ghci 起動した時に出てくるこれ
$ ghci
GHCi, version 7.0.4: http://www.haskell.org/ghc/ :? for help
Loading package ghc-prim ... linking ... done.
Loading package integer-gmp ... linking ... done.
Loading package base ... linking ... done.
Prelude>

•  package って？
–  調べたらgemとかと同じパッケージマネージャが
あるらしい。(cabal)
–  Module の集合が Package であってる？
•  厳密にはそうではない。バイナリが含まれることもある。
•  今⽇日の範囲ではその理理解でもOK

Haskell の標準モジュール
•  ⽬目的に応じていろいろ分割されてる

•  デフォルトで Prelude モジュールがロードされてる。
–  5章までに出てきた関数などはすべてこのモジュールに
⼊入っているもの。

•  Hoogle 使おう

とりあえず動かす
•  import ⽂文を使う。
–  GHCi では :m を使うと本⽂文にあるけど、
訳注に今は import 書けるってあるので、
使うのは import で合わせてしまったほうが
⾯面倒少なさそう？
Prelude> import Data.List
Prelude Data.List>

•  :m と :load の違いは？
–  :load は、ファイルからしか読めないけど、
:m は、ファイルからは読めない
(あらかじめインストールされてるもののみ)
–  importはどっちでもOK

import のバリエーション
•  特定の関数だけ取り込む
Prelude> import Data.List (nub, sort)

•  特定の関数以外取り込む
Prelude> import Data.List hiding (nub)

•  修飾付きインポート (名前衝突するときに)
Prelude> import qualified Data.Map
使うとき
Data.Map.filter

Prelude> import qualified Data.Map as M
使うとき
M.filter
※関数合成でも . を使うけど、
　 qualifiedされてて、スペースを開けずに使った場合は、
　インポートされた関数とみなす。

衝突したら？
•  上書きされることはなく、エラーになる。
–  当然っちゃ当然
–  実⾏行行されるまでは発覚しない…

Prelude> import Data.Map
Prelude Data.Map> null "a"

<interactive>:1:1:
Ambiguous occurrence `null'
It could refer to either `Prelude.null', imported from Prelude
or `Data.Map.null', imported from Data.Map

標準モジュールの関数で問題を解く (1)
•  ⽂文字列列から単語のリスト (Data.List.words)
Prelude Data.List> words "hey thease are the words in this sentence”
Prelude Data.List> words "hey thease are the words in this sentence"
※words は Prelude が再エクスポートしてるので、import せずとも使える
　(importしたものをそのまま再度度エクスポートすることができ、この場合は衝突しない)
•  グループ化する (Data.List.group)
Prelude Data.List> group [1,1,1,1,2,2,2,2,3,3,2,2,2,5,6,7]
Prelude Data.List> group ["boom","bip","bip","boom","boom”]

•  ソートする (Data.List.sort)
Prelude Data.List> sort [5,4,3,7,2,1]
Prelude Data.List> sort ["boom","bip","bip","boom","boom”]

再エクスポート

module A (
words
スコープにあるものがエクスポートされる
)
where

import Data.List

module A (
モジュールにあるものが⼀一括で
module Data.List
再エクスポートされる
)
where

import Data.List Q. hiding つかえたら便便利利なんだけど？
A. 書けないです

3つあわせて -> 単語を数える
•  こういう関数ができます。 -> work01.hs
*Main> wordNums "wa wa wee wa wa wa"
[("wa",5),("wee",1)]

•  関数合成を有効に使って、みやすく。
•  ※全く関係ないけど :edit 便便利利すね。

•  tails
–  tailを繰り返し実⾏行行
•  isPrefixOf
–  2つめのリストが1つめのリストではじまってるかどうか
•  any

3つあわせて -> リストの中にリストは含まれる？
*Main> "art" `isIn` "party"
True

•  ちなみに同様の関数は、
Data.List に isInfixOf とい名前で定義されてい
る。

•  Data.Char モジュール

•  ord
–  Char を受け取り、⽂文字コード数値を返す
•  chr
–  数値を受け取り、対応する Char を返す

2つあわせて -> シーザー暗号
*Main> encode 4 "Sleipnir"
"Wpimtrmv"
*Main> decode 4 "Wpimtrmv"
"Sleipnir"

•  decodeをつくるときは、encodeを再利利⽤用してる。

•  it を使うと、前に評価した値を使える
–  GHCi に限る

GHCi便便利利オプション
•  :set +t
–  評価したものの型が⾃自動で出⼒力力される
•  :set +s
–  実⾏行行時間、消費メモリが⾃自動で出⼒力力される

•  ~/.ghci に書いておくといい
$ cat ~/.ghci
コマンドなんでもかけるので、
:set +t +s
パーミッション注意
$ chmod 600 ~/.ghci

•  http://www.kotha.net/ghcguide_ja/latest/
ghci.html

•  左畳込み…
–  実は理理解しきれてなくて…

•  各桁の数が40になる最初の整数を探す

•  まず、各桁の合計を求める関数を作る
–  digitToInt (Data.Char)
•  ⼊入⼒力力されたCharを数字として読んで、数値で返す。
–  これと、show の組み合わせで作る。

•  次に、この関数を使って、
find (Data.List) で探す。
Prelude Data.List> :t find
find :: (a -> Bool) -> [a] -> Maybe a

•  Maybe a
失敗することがあるという値。
⾃自分で作るときは、Just を使う。

Maybeの値を使おうとすると…
*Main Data.List> firstTo40
Just 49999
it :: Maybe Int
Maybe だからそのまま⼊入らない
(0.01 secs, 1581784 bytes)
*Main Data.List> digitSum it

<interactive>:1:10:
Couldn't match expected type Ìnt' with actual type `Maybe
Int'
In the first argument of `digitSum', namely ìt'
In the expression: digitSum it
In an equation for ìt': it = digitSum it
(0.00 secs, 1588312 bytes)

Maybeの値を使うには
•  Data.Maybe.fromJustを使えばいい

*Main Data.List> import Data.Maybe
(0.00 secs, 2109848 bytes)
*Main Data.List Data.Maybe> firstTo40
Just 49999
it :: Maybe Int
(0.01 secs, 2115376 bytes)
*Main Data.List Data.Maybe> digitSum $ fromJust it
40
it :: Int
(0.01 secs, 2119672 bytes)

キーから値へのマッピング
•  連想リストまずは⾃自分でやってみる
–  work05.hs

•  ただ、 Data.Map を使ったほうがはるかに⾼高速。

Mapの基本
•  前述のとおり Data.Map は
かなりの勢いでぶつかる名前持ってるので、
修飾付きインポートする。
import qualified Data.Map as Map

•  fromList に、さっきやったみたいな
連想リストを渡すと、Mapになる。
Prelude Data.Map> Map.fromList [(3,"shoes"),(4,"trees"),(9,"bees")]
fromList [(3,"shoes"),(4,"trees"),(9,"bees")]

•  これを使って書きなおしてみる。
–  work06.hs

Mapの基本
•  Map.lookup
–  抽出
•  Map.insert
–  挿⼊入
•  Map.size
–  ⻑⾧長さ
•  Map.map
–  Map (値にかかる)

値の重複を許す場合
•  Map.fromList では、同じキーがあると
その値は失われる。
•  Map.fromListWith を使うと、
キーの重複を許すが、重複した時にどうするかを
確認する。
–  work07.hs

モジュールを作る
•  ファイル名とモジュールの名前は⼀一致させる。
•  ファイルの先頭に、下記のように記述
module Geometry
( sphereVolume
, sphereArea
, cubeVolume
公開するもの
, cubeArea
, cuboidVolume
, cuboidArea
) where

-- 実装を書く

モジュールを作る
•  Data.Map とかと同じように、階層を切切りたい場
合は
–  フォルダを作成する (Geometry/Sphere.hs)
–  module の宣⾔言を、階層付きにする
(module Geometry.Sphere)

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