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初めてのHaskell (表)
- 2. 自己紹介 其ノ一自己紹介 其ノ一 twitter: @karky7 2
- 5. ●●●● 5
- 7. よろしくお願いします 7
- 12. ググるな危険 12
- 14. 環境構築環境構築 14
- 16. stackのインストールstackのインストール or stackコマンドとbuildに必要なパッケージ 全てがインストールされます $ curl -sSL https://get.haskellstack.org/ | sh $ wget -qO- https://get.haskellstack.org/ | sh 16
- 17. LTSバージョンについてLTSバージョンについて LTS(Long Term Support Release)、ライブラリ間の依存関係をまとめ ているバージョンセット情報 lts-12.26で定義されているghcがインストールされます、指定しない 場合、その時の最新のltsバージョンのghcがインストールされます パケ死する恐れがあるのでご自宅でご利用ください $ stack setup --resolver lts-12.26 stackage: https://www.stackage.org/ 17
- 18. パッケージのインストールパッケージのインストール yesodパッケージが必要とする依存パッケージ全てが インストールされます $ stack install yesod hackage: https://hackage.haskell.org/ 18
- 19. 追加ライブラリの利用追加ライブラリの利用 プロジェクトで新たなライブラリを利用する場合、プロジェクト配下 のpackage.yamlのdependencies:へパッケージをバージョンを指定 せず追記します dependencies: - base >= 4.7 && < 5 ... 以下続く - mecab 19
- 20. ltsに未登録なパッケージのインストールltsに未登録なパッケージのインストール プロジェクト配下のstack.yamlのextra-deps:セクションへライブラリ をバージョン指定で追記します stack.yaml extra-deps: - mecab-0.4.0 $ stack install mecab 20
- 21. コマンドラインプロジェクトを作るコマンドラインプロジェクトを作る newでプロジェクトepronを作成 simple-hpackは作成するテンプレート $ stack new epron --resolver lts-12.26 simple-hpack 21
- 22. その他のテンプレートその他のテンプレート 目的のプロジェクトの雛形を作成してくれます simple-library ライブラリ作成 yesod-mysql Yesod + MySQLデータベース yesod-postgres Yesod + PostgreSQLデータベース stack-tmp: https://github.com/commercialhaskell/stack-templates 22
- 23. 実行実行 プロジェクトのディレクトリで実行 .stack-work以下のbinディレクトリ等に配備されたコマンド $ stack build $ stack run ... hello world $ stack exec -- epron 23
- 24. コマンドのインストールコマンドのインストール $HOME/.local/bin へバイナリがインストールされます $ stack install ... Copied executables to /home/cuomo/.local/bin: - epron $ which epron /home/cuomo/.local/bin/epron 24
- 25. ソースコードの配布ソースコードの配布 epron-0.1.0.0.tar.gzが作成されます $ stack sdist Getting file list for /home/cuomo/temp/epron/ epron> List of package sources written to file ... /home/cuomo/temp/epron/.stack-work/....../epron-0.1.0.0.tar.gz No 'synopsis' or 'description' field. .. 25
- 26. システムへインストールシステムへインストール /usr/local/bin…の方へインストールされます $ tar -xzvf epron-0.1.0.0.tar.gz $ cd epron-0.1.0.0 $ runghc Setup.hs configure $ runghc Setup.hs build $ sudo runghc Setup.hs install Installing executable epron in /usr/local/bin 26
- 28. スクリプトとして実行可能スクリプトとして実行可能 -- Hoge.hs main :: IO () main = putStrLn "Hello ●エ●●ン" $ runghc Hoge.hs Hello ●エ●●ン 28
- 29. バイナリへビルドも可能バイナリへビルドも可能 $ ghc -o Epuron Hoge.hs [1 of 1] Compiling Main ( Hoge.hs, Hoge.o ) Linking Epuron ... $ ./Epuron Hello ●エ●●ン 29
- 31. ghcighci とりあえずこれを使ってこれから説明していきます $ stack exec -- ghci GHCi, version 8.6.5: http://www.haskell.org/ghc/ :? for help Prelude> 31
- 32. ghciコマンドghciコマンド :t ・・・ 型を表示 :i ・・・ 情報を表示 :k ・・・ 型の型を表示 :m ・・・ モジュールのインポート :bro ・・・ モジュールの一覧表示 :l ・・・ ファイルのロード とりあえずこれだけ覚えておけば徘徊可能 32
- 33. ghcighci モジュールの読み込みや型の情報等を取得できる $ ghci Prelude> 1 + 2 3 Prelude> :t "123" "123" :: [Char] Prelude> :i Maybe data Maybe a = Nothing | Just a -- Defined in ‘GHC.Maybe’ instance Applicative Maybe -- Defined in ‘GHC.Base’ ... Prelude> :k Maybe Maybe :: * -> * Prelude> :m +Data.Text Prelude Data.Text> :bro 33
- 34. データ型データ型 34
- 37. リスト型リスト型 配列へ格納できる型は同じもの data [] a = [] | a : [a] Prelude> 1 : [2] [1,2] Prelude> [1] ++ [2,3] [1,2,3] Prelude> "ABC" ++ "D" "ABCD" Prelude> ("ABC" ++ "D") !! 2 'C' 37
- 38. リスト型リスト型 内包表記など Prelude> [1..10] [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10] Prelude> [(x,y,z) | x <- [1..100], y <- [1..100], z <- [1..100], (z^2 == x^2 + y^2)] [(3,4,5),(4,3,5),..,(45,60,75),(48,14,50),(48,20,52),(48,36,60),(48,55,73), (48,64,80),(51,68,85),(52,39,65),(54,72,90),(55,48,73),(56,33,65),(56,42,70), (57,76,95),(60,11,61),(60,25,65),(60,32,68),(60,45,75),(60,63,87), (60,80,100), (63,16,65),(63,60,87),(64,48,80),(65,72,97),(68,51,85),(70,24,74),(72,21,75), (72,30,78),(72,54,90),(72,65,97),(75,40,85),(76,57,95),(77,36,85),(80,18,82), (80,39,89),(80,60,100),(84,13,85),(84,35,91),(96,28,100)] Prelude> take 5 [1,5..] [1,5,9,13,17] 38
- 39. タプル型タプル型 (,)が2引数関数 タプルの中のデータの型は自由 data (,) a b = (,) a b Prelude> :t (,) (,) :: a -> b -> (a, b) Prelude> (,) 1 "AAA" (1,"AAA") Prelude> :t (,) 1 "AAA" (,) 1 "AAA" :: Num a => (a, [Char]) 39
- 40. タプル型タプル型 Pythonのような配列的なインデックスアクセスはできない もしくはパターンマッチでとる Prelude> (1, "ABC") !! 1 <interactive>:68:1: error: • Couldn't match expected type ‘[a]’ with actual type ‘(Integer, [Char])’ Prelude> snd (1, "ABC") "ABC" func :: Num a => (a, [Char]) -> a func (v, s) = v 40
- 41. Maybe型Maybe型 「ある」か「ない」 Maybeは型構成子 Nothing, Justは値構成子 aには色々な型が入る data Maybe a = Nothing | Just a data Maybe Int = Nothing | Just Int 41
- 42. Either型Either型 Le がエラーでRightが成功、エラー時に何かの情報を返せる Err型はEitherのシノニム data Either a b = Left a | Right b type Err = Either String Int 42
- 43. ユーザー定義型ユーザー定義型 data Epron = Epron Int String | HadakaEpron (Maybe String) data Epron = Epron { pocketNum :: Int , yarouName :: String } | HadakaEpron { hadakaName :: Maybe String } 43
- 44. 型の初期化型の初期化 引数の順に、パラメータを与える Prelude> data Epron = Epron Int String | HadakaEpron (Maybe String) Prelude> let ep = Epron 10 "新作" Prelude> let hep = HadakaEpron $ Just "モッチー" 44
- 45. ユーザー定義型ユーザー定義型 レコードを利用した初期化も可能 Prelude> :{ Prelude| data Epron = Epron { pocketNum :: Int , yarouName :: String } | HadakaEpron { hadakaName :: Maybe String } Prelude| :} Prelude> let ep = Epron { pocketNum = 10, yarouName = "新作" } 45
- 46. ユーザー定義型ユーザー定義型 関数をとる型の定義 data EpronMan a b c = EpronMan { pocketNum :: Int , yarouName :: String , f :: (a -> b -> c) } Prelude> let epm = EpronMan 10 "新作" (+) Prelude> :t epm epm :: Num c => EpronMan c c c 46
- 47. 型の型型の型 型を具体型にするための必要な型引数を表示 Prelude> :k Maybe Maybe :: * -> * Prelude> :k Int Int :: * Prelude> :k Either Either :: * -> * -> * 47
- 48. 関数関数 48
- 49. 関数の見方関数の見方 (+)はa型の2引数をとってa型を返す関数 a型はNumクラスのインスタンスである必要がある (+) はセクションという Prelude> :t (+) (+) :: Num a => a -> a -> a Prelude> (+) 1 1 2 49
- 50. カリー化カリー化 haskellでは全ての関数は1つしか引数をとらない 実際の関数より少ない引数を適用する事を部分適用という take :: Int -> [a] -> [a] Prelude> :t take 10 take 10 :: [a] -> [a] -- takeに10だけ適用した1引数関数 Prelude> 50
- 51. 再帰関数再帰関数 再帰することでループと同等のことを行う -- UpperCase.hs import Data.Char (toUpper) upperCase :: String -> String upperCase (x:xs) = toUpper x : upperCase xs -- 引数は 'a' : ['b', 'c', 'd'] の ように分割 upperCase [] = [] -- 停止条件 Prelude> :l UpperCase.hs [1 of 1] Compiling Main ( UpperCase.hs, interpreted ) Ok, one module loaded. *Main> upperCase "abc123DEF" "ABC123DEF" 51
- 52. 高階関数高階関数 関数に別の関数を適用して新しい関数を作る 第1引数にupperCaseを適用 map :: (a -> b) -> [a] -> [b] -- 第1引数が関数 (a -> b) *Main> :t upperCase upperCase :: String -> String *Main> :t map upperCase map upperCase :: [String] -> [String] 52
- 53. 中置法中置法 10 `div` 5 -- div :: Integral a => a -> a -> a 53
- 55. パターンマッチパターンマッチ 引数引数 アズパターンアズパターン foo (Just _) = .... bar (x:xs) = ... foo val@(Just _) = .... 55
- 56. 制御構造制御構造 56
- 58. casecase 場合分けで利用 case result of (Just xs) -> Just $ map upperCase xs otherwise -> Nothing 58
- 59. データ操作データ操作 59
- 60. フィルターフィルター リストの値を条件によって抽出する Prelude> filter :: (a -> Bool) -> [a] -> [a] Prelude> filter odd [1,2,3,4,5] [1,3,5] 60
- 61. 畳み込み畳み込み ある集合の値を特定の値にまとめる Prelude> :t foldr :: Foldable t => (a -> b -> b) -> b -> t a -> b Prelude> foldr (+) 0 [1,2,3] -- 1 + (2 + (3 + 0)) 6 Prelude> :i [] instance Foldable [] -- Defined in ‘Data.Foldable’ 61
- 62. 型クラス型クラス 62
- 64. derivingderiving 型に振る舞いを与えます data Epron = Epron Int deriving(Eq, Show) Prelude> data Epron = Epron Int deriving(Eq, Show) Prelude> let ep1 = Epron 1 Prelude> let ep2 = Epron 1 Prelude> ep1 == ep2 True Prelude> ep1 Epron 1 64
- 65. derivingderiving Epron型はOrdクラスのインスタンスでなないので比較できない 比較したい場合、derivingへOrdを追加する Prelude> ep1 > ep2 <interactive>:11:1: error: • No instance for (Ord Epron) arising from a use of ‘>’ • In the expression: ep1 > ep2 In an equation for ‘it’: it = ep1 > ep2 Prelude> 65
- 66. classclass 同値判定をしたい場合、Eqクラスのインスタンスする 型aのための(==), (/=)を実装する これをa型をEqクラスのインスタンスにするという class Eq a where (==), (/=) :: a -> a -> Bool x == y = not (x /= y) x /= y = not (x == y) 66
- 67. classclass deriving(Eq)で以下の実装を自動的に導出してくれる Epronの引数IntもEqクラスのインスタンスになっている必要がある class Eq Epron where (==), (/=) :: Epron -> Epron -> Bool instance Epron where Epron x == Epron y = not (x /= y) Epron x /= Epron y = not (x == y) 67
- 69. BoundedBounded Prelude> :i Bounded class Bounded a where minBound :: a maxBound :: a 69
- 70. Bounded – IntBounded – Int 上限と下限をもつ Prelude> :i Int instance Bounded Int -- Defined in ‘GHC.Enum’ Prelude> maxBound :: Int 9223372036854775807 Prelude> (maxBound :: Int) + 1 -9223372036854775808 Prelude> minBound :: Int -9223372036854775808 70
- 71. Bounded – IntegerBounded – Integer 際限なく利用可能 maxBound :: Integer <interactive>:14:1: error: • No instance for (Bounded Integer) arising from a use of ‘maxBound’ • In the expression: maxBound :: Integer In an equation for ‘it’: it = maxBound :: Integer 71
- 72. 多相性多相性 72
- 73. パラメトリック多相パラメトリック多相 head関数は色々な型のリストに利用可能なパラメータをもつ Prelude> :t head head :: [a] -> a 73
- 74. サブタイプ多相サブタイプ多相 型によって動作を変える class Yabai a where hagasu :: a -> String data Epron = Epron deriving(Show) data Hadaka = Hadaka deriving(Show) instance Yabai Epron where hagasu v = "Yamete ===> " ++ show(v) instance Yabai Hadaka where hagasu v = "Marumie ===> " ++ show(v) 74
- 75. 入出力入出力 IO発行する関数は副作用がある関数などと呼ばれる IOに包まれた値を返してくる、IOモナドという *Main> :m +System.IO *Main System.IO> :t openFile openFile :: FilePath -> IOMode -> IO Handle 75
- 76. 入出力入出力 import System.IO main :: IO () main = epronRead >>= putStrLn -- (>>=)バインド -- epronRead >>= msg -> putStrLn msg epronRead :: IO String epronRead = do handle <- openFile "epron.txt" ReadMode dat <- hGetContents handle return dat $ runghc FileOpen.hs 丸●じゃないか! 76
- 77. モナドモナド 77
- 78. FunctorFunctor 純粋な関数(a -> b)をあたえる リフトアップされた(f a -> f b)関数を返す -- Functor (f :: * -> *) fmap :: Functor f => (a -> b) -> f a -> f b 78
- 79. FunctorFunctor 純粋な関数(a -> b)とファンクタ値(f a)を与える (f a)のaを(a -> b)へ適用し、ファンクタ値(f b)を返す -- Functor (f :: * -> *) fmap :: Functor f => (a -> b) -> f a -> f b 79
- 80. fmapfmap not関数を、Justに包まれている値へ適用できた Prelude> :t not not :: Bool -> Bool Prelude> :t fmap not fmap not :: Functor f => f Bool -> f Bool -- f にJustで固定してみる Prelude> :t fmap not (Just True) fmap not (Just True) :: Maybe Bool Prelude> fmap not (Just True) Just False 80
- 81. ApplicativeApplicative pureである文脈を作ることができる ある文脈をもつ関数を、同じ文脈をもつ値に適用する -- Functor f => Applicative (f :: * -> *) pure :: a -> f a (<*>) :: f (a -> b) -> f a -> f b 81
- 82. ApplicativeApplicative pureである文脈を作ることができる 文脈fはpureが呼ばれた文脈で決まる Prelude Control.Monad> pure (Just True) Just True Prelude Control.Monad> :t pure (Just True) pure (Just True) :: Applicative f => f (Maybe Bool) Prelude Control.Monad> pure (+1) <*> Just 10 Just 11 82
- 83. MonadMonad returnでmに包む mに包まれたaを取り出し(a -> m b)関数へaを適用する 適用した結果bをmに包んで返す class Applicative m => Monad (m :: * -> *) where (>>=) :: m a -> (a -> m b) -> m b (>>) :: m a -> m b -> m b return :: a -> m a 83
- 84. MonadMonad 身近な利用例だと、mはモナドなので、IOモナドに置き換えてみる -- :k IO -- IO :: * -> * IO a -> (a -> IO b) -> IO b epronRead >>= msg -> putStrLn msg epronRead >>= putStrLn 84
- 85. MonadMonad この関数の出口は、JustかNothingのうち2つ justEpron :: String -> Maybe String justEpron | "は●か" = Just "は●か" otherwise = Nothing 85
- 86. MonadMonad 連鎖することができる どこかでNothingになったら式の結果はNothing 途中で「は●かです」を宣言したことが失敗 *Main > return "は●か" >>= justEpron >>= justEpron >>= justEpron Just "は●か" *Main > return "は●か" >>= justEpron >>= s -> justEpron (s ++ "です") >>= justEpron Nothing 86
- 88. まとめまとめ 88