#SyogunMatsuri #ScalaMatsuri

1. AUXパターンをDOTTYで解決する

2. 自己紹介
麻植泰輔
ScalaMatsuri 座長
Septeni Original, Inc. 技術アドバイザー
7/6 新宿 Geek Lounge で 「Real World Android Akka」を 日本語で 喋ります！
BONX, INC. 所属
将軍家の皆さま、ご協賛ありがとうございました！
来年春頃(予定) ScalaMatsuri 2018 もぜひよろしくお願いします m(_ _)m
もしScalaMatsuri経由で入社した方が居た場合、ぜひ記事化させてください
@OE_uia

3. 今日のトピック
Dottyの何が嬉しいの？ の一部を紹介する
型クラスの型パラメーター同士に依存関係がある場合
Scala 2.x => Auxパターン
Dotty a.k.a. Scala 3.x => ???

4. 型クラス
既存の型に対し、共通の振る舞いを後から定義する (アドホック多相を実現する)
ためのデザインパターン
trait Semigroup[A]{
def append(a1:A,a2:A):A
}
object Semigroup{
implicit val intGroup:Semigroup[Int] = new Semigroup[Int]{
def append(a1:Int,a2:Int):Int = a1 + a2
}
}
object SemigroupSyntax{
def append[A](a1:A, a2:A)(implicit S:Semigroup[A]):A = S.append(a1,a2)
}
import SemigroupSyntax._
append(1,2) // 3

5. DEPENDENT METHOD TYPE
引数の型に依存して、メソッドのシグネチャ(のうち、多くの場合は戻り値の型)を変化させることができる
型クラスと組み合わせるパターンを、Magnet Patternと呼ぶ
引数の型にマグネットがくっついて、戻り値の型が変化するイメージ？

6. 型クラス + DEPENDENT METHOD TYPEの例
Measurableという型クラスを使って、Dependent Method Typeを活用する例
trait Measurable[A]{
type Size
def sizeOf(a:A):Size
}
object Measurable{
implicit val intSize:Measurable[Int] = new Measurable[Int]{
type Size = Int
def sizeOf(i:Int):Int = i
}
implicit def seqSize[A]:Measurable[Seq[A]] = new Measurable[Seq[A]]{
type Size = Int
def sizeOf(s:Seq[A]):Int = s.size
}
}
object MeasurableSyntax{
def measure[A](a:A)(implicit M:Measurable[A]):M.Size = M.sizeOf(a)
}
import MeasurableSyntax._
measure(Seq(1,2,3)) // 3
measure(1) // 1

7. 型クラスを組み合わせたい…
一つの引数リストに両方入れる?
さっきのSemigroupとMeasurableを組み合わせると、こんな感じ…？
def sumSizes[A](a1:A,a2:A)(implicit M:Measurable[A], S:Semigroup[M.Size]):M.Size
S.append(M.sizeOf(a1),M.sizeOf(a2))

8. コンパイルが通らない！
同じ引数リスト内の引数を参照できない
scala> def sumSizes[A](a1:A,a2:A)(implicit M:Measurable[A], S:Semigroup[M.Size]):
| S.append(M.measure(a1),M.measure(a2))
<console>:32: error: illegal dependent method type:
parameter may only be referenced in a subsequent parameter section
def sumSizes[A](a1:A,a2:A)(implicit M:Measurable[A], S:Semigroup[M.Size]):
^

9. 型クラスを組み合わせたい…(TAKE 2)
複数の暗黙の引数リストを使う？
じゃあ subsequent parameter section ということは、こんな感じ？
def sumSizes[A](a1:A,a2:A)(implicit M:Measurable[A])(implicit S:Semigroup[M.Size
S.append(M.sizeOf(a1),M.sizeOf(a2))

10. コンパイルが通らない！
暗黙の引数リストは１つまで
<console>:1: error: an implicit parameter section must be last
def sumSizes[A](a1:A,a2:A)(implicit M:Measurable[A])(implicit S:Semigroup[M.Size
^
<console>:1: error: multiple implicit parameter sections are not allowed
def sumSizes[A](a1:A,a2:A)(implicit M:Measurable[A])(implicit S:Semigroup[M.Size
^

11. 型クラスを組み合わせたい…(TAKE 3)
AUXパターン!!
型メンバを型パラメーターへマッピングすることで、暗黙のパラメーターが持つ型パラメーター同士で依存させることができる
trait Measurable[A]{
type Size
def sizeOf(a:A):Size
}
//ここまで同じ
object Measurable{
type Aux[A0,B0] = Measurable[A0]{type Size = B0}
implicit val intAux:Measurable.Aux[Int,Int] = new Measurable[Int]{
type Size = Int
def sizeOf(i:Int):Int = i
}
}
def sumSizes[A,Size](a1:A,a2:A)(implicit M:Measurable.Aux[A,Size], S:Semigroup[Size
S.append(M.sizeOf(a1),M.sizeOf(a2))

12. コンパイル通る！
…けど、ちょっとhacky。

13. DOTTY A.K.A. SCALA 3.0
EPFLの小田好先生の研究室で開発を主導
現在pre-alpha
日々アクティブに開発されてるので、
以下、 scalaVersion := "0.1.1-bin-20170511-cc4533d-NIGHTLY" で実験
Nightly Buildsを試せる！

14. IMPLICIT FUNCTION TYPE
暗黙の引数を取る関数、を型で表現
trait Semigroup[A]{
def append(a1:A,a2:A):A
}
object Semigroup{
implicit val intGroup:Semigroup[Int] = new Semigroup[Int]{
def append(a1:Int,a2:Int):Int = a1 + a2
}
}
//ここまで先程の例と一緒
object SemigroupSyntax{
type Semigroupish[A] = implicit Semigroup[A] => A
def append[A](a1:A, a2:A):Semigroupish[A] = {implicit S => S.append(a1,a2)}
}
object SemigroupMeasurableSyntax {
import SemigroupSyntax._
def sumSizes[A](a1:A,a2:A)(implicit M:Measurable[A]):Semigroupish[M.Size] = append(
}

15. MULTIPLE IMPLICIT PARAMETER LISTS
Implicit Function Typeのメソッド表現
いずれかの暗黙の引数 のみ に明示的に値を渡す場合、どの暗黙の引数リストに渡すか決定する構文が欲しい
f.explicitly(...) ... ?
まだ提案段階だが、入る可能性高そう?
//今(5/11 nightly builds)はまだ出来ないが、そのうちこうやって書けるようになるはず
def sumSizes[A](a1:A,a2:A)(implicit M:Measurable[A])(implicit S:Semigroup[M.Size
S.append(M.sizeOf(a1),M.sizeOf(a2))

16. でも実は...
一つの引数リストに両方入れる
Scala 2.x系ではコンパイルは通らなかったが…
object SemigroupMeasurableSyntax {
def sumSizes[A](a1:A,a2:A)(implicit M:Measurable[A], S:Semigroup[M.Size]):M.Size
S.append(M.sizeOf(a1),M.sizeOf(a2))
}

17. /(^O^)
defined trait Measurable
defined module Measurable
defined module MeasurableSyntax
defined trait Semigroup
defined module Semigroup
defined module SemigroupSyntax
defined module SemigroupMeasurableSyntax <- !?!?!?
Dottyではコンパイル通る！！！

18. 結論
DottyになればAuxパターンは不要になる（ハズ) :tada:
型クラスの型パラメーター同士に依存関係がある場合
Scala 2.x => Auxパターン
Dotty a.k.a. Scala 3.x => 共通の暗黙の引数リスト || Implicit Function Type
注: Implicit Function Typeは、Auxパターンをなくすこと「だけ」が目的では有りません
文脈から値を取り出すことを抽象化する、大変強力な構文です
をご参照のこと。小田好先生のブログ