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Better C#の脱却を目指して

        bleis-tift


    November 24 2012
自己紹介




id:bleis-tift / @bleis
なごや (こわくない)
Microsoft MVP for Visual F#
仕事は F#もやるけど、C#も
対象




関数型言語初心者を抜け出しつつある人
それなりによく見る光景




今まで手続型の言語を使っていたチームで・       ・・
C#の代わりに F#を使おう!
(もしくは、Java の代わりに Scala を使おう!)
→ C#や Java のコードを単に置き換えただけ
Better ○○


便利になる部分はある。
が、便利な○○どまり、と言うことも多いように
思う。

 「便利な○○」を抜け出すためには壁がある

と、思う
壁の例



  再帰関数の壁
  高階関数の壁
  カリー化、コンビネータ、関数合成の壁
  型を定義する壁
  各言語ごとのよりディープな壁
パラダイムの壁を越えるのは大変・
               ・・
型を定義する壁



C#や Java をはじめとする手続型言語では、
型の定義が面倒
  型をあまり定義しない習慣
  プリミティブな型で済ませてしまう
この悪習を、F#などにも持ち込んでしまう
結果、if-elif-else の嵐になるなど
C#での型定義
User クラス
public class User
{
  public readonly string Name;
  public readonly int Age;
  public User(string name, int age)
  {
    this.Name = name;
    this.Age = age;
  }
  public override bool Equals(object obj)
  {
    var other = obj as User;
    if (other == null)
      return false;
    return this.Name == other.Name && this.Age == other.Age;
  }
  public override bool GetHashCode()
  {
    return this.Name.GetHashCode() ^ this.Age.GetHashCode();
  }
  public override string ToString()
  {
    return string.Format("User(Name={0}, Age={1})", Name, Age);
  }
}


面倒!
F#での型定義



User レコード
type User = {
  Name: string
  Age: int
}
簡単!
比べてみる


  C#では、ごてごてした修飾子が必要
  C#では、コンストラクタでフィールドの初
  期化が必要
  C#では、Equals や ToString 等のオーバーラ
  イドが必要
  ==や!=などを使うと思ったら更に以下略
  大小比較しようと思ったら更に更に以下略
F#は全部不要。簡単な値クラス程度のものなら
レコードを使えば十分。
タプルとの使い分けは・ ?
                ・・

タプル
("山田 太郎", 20)

   関数内に閉じていればタプルでいい
   外部に公開するような関数の in/out はレ
   コード
   フィールドがたくさんある場合はレコード
       F#の場合、||| > 演算子で扱えない、4 つ以上の
       タプルは極力使わないとか
   型を定義してからロジックを書く
       型駆動!
if-elif-else の嵐

時刻と光の強さと雨の量から、天気を判断し
たい。
  雨の量が 0
    7 時∼17 時
       光の強さが 5 以上なら晴れ
       それ以下なら曇り
    18 時∼4 時なら晴れ
    それ以外
       光の強さが 3 以上なら晴れ
       それ以外なら曇り

  雨の量が 20 以上なら大雨
  20 未満なら雨
愚直に実装すると・
                     ・・
let doSomething prec time luminance =
  if prec = 0 then
    if 7 <= time && time <= 17 then
      if luminance >= 5 then
        // 晴れ
      else
        // 曇り
    elif time <= 4 || time >= 18 then
      // 晴れ
    else
      if luminance >= 3 then
        // 晴れ
      else
        // 曇り
  elif prec >= 20 then
    // 大雨
  else
    // 雨
このコードの欠点




似たような関数がいたるところに量産される
アクティブパターンに押し込める
let (|Sunny|Cloudy|Rain|HeavyRain|)
    (prec, time, luminance) =
  if prec = 0 then
    if 7 <= time && time <= 17 then
      if luminance >= 5 then Sunny
      else Cloudy
    elif time <= 4 || time >= 18 then Sunny
    else
      if luminance >= 3 then Sunny
      else Cloudy
  elif prec >= 20 then HeavyRain
  else Rain

let doSomething prec time luminance =
  match prec, time, luminance with
  | Sunny ->     // 晴れ
  | Cloudy ->    // 曇り
  | Rain ->      // 雨
  | HeavyRain -> // 大雨
アクティブパターンの利点・欠点



   ロジックをアクティブパターンに分離できた
   doSomething の見通しが非常によくなった
   パターンマッチによる網羅性のチェ      ック
欠点としては、prec と time と luminance の順番を
間違う可能性がある
型を導入する
type Weather =
  Sunny | Cloudy | Rain | HeavyRain
with
  static member Create prec time luminance =
    if prec = 0 then
      if 7 <= time && time <= 17 then
        if luminance >= 5 then Sunny
        else Cloudy
      elif time <= 4 || time >= 18 then Sunny
      else
        if luminance >= 3 then Sunny
        else Cloudy
    elif prec >= 20 then HeavyRain
    else Rain

let doSomething weather =
  match weather with ...
型を導入した利点




アクティブパターンと同じ利点に加え、
順番を間違える可能性のある場所を、生成部
分に絞れる
組み合わせの数を掛け算から足し算に
match 式を活用する方向に進める




if-elif-else を書き始めたら危険信号
when によるガード条件も同様
match 式を使うために型をどんどん定義する
その型を使う側でウマー
まとめ




Better ○○を抜け出すには壁がある
型を定義する壁を越えるために・   ・・
  if-elif-else を使わない
  when も使わない
他の壁は各自越えていく感じで

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