にこ、希と一緒に学ぶHaskell（番外）「型クラスの定義と実装（Extra）」
にこ、希と一緒に学ぶHaskell（番外）について
希 & にこ「どうもこんにちは〜」
にこ「毎度おなじみ、Haskellerとして名の通ってる、みんなのニコニーです！」
希「東條希やで〜」
にこ「あなたのハートににこにこにー♪」
希「はーいぷしゅっ☆」
にこ「このコーナーですが、本編の補足、Haskellの面白い機能の紹介、などなどを進めていくニコ！」
希「ちょうど本編を読んでくれてるHaskell入門中の子には悪いんやけど、この企画のレベルは……そうやね、たまにだいたい中級くらいになります」
希「String, Text (Lazy/Strict), ByteString (Lazy/Strict)の関係がわかるとか、少しだけ言語拡張がわかるとかの人なら、Extra全部の記事を余裕で理解できると思うで♪」
にこ「ごめんねぇ♡ でもその分にこが笑顔をサービスしちゃうニコッ！ にっこにっこにー♡」
希「もしわからない内容があっても、『へー、こんなことができるんだー』くらいで楽に読んでもらって構わへんで！」
型クラスとインターフェースって、何が違うの？ Extra
希「ということで、この記事は本編の補足記事、もとい余談になります」
希「本編で、ことりちゃんがこんなこと言ってたね」
ことり「たまに『型クラスはインターフェースに似ている』とか言われるんだ。 ……賛否両論が多数あるけどね」
にこ「正直にこは、型クラスとインターフェースって、抽象を表すってことくらいしか似てないと思うけど」
希「まあまあそれの議論は置いておいてや。 引っ込みがつかなくなっちゃうからね」
希「もうひとつの、インターフェースと型クラスの大きな相違点として、型クラスはthisに依存しないっていうのがあるよ」
希「以下にSingletonIntデータ型の定義と、そのMonoid型クラスのインスタンス定義を示すで」
import Data.Monoid (Monoid(..))
data SingletonInt = Zero
deriving (Show)
-- class Monoid a where
-- mempty :: a
-- mappend :: a -> a -> a
instance Monoid SingletonInt where
mempty = Zero
Zero `mappend` Zero = Zero
main :: IO ()
main = do
print $ Zero `mappend` Zero `mappend` mempty
-- vvv 出力 vvv
-- Zero希「いくらか、まだ解説してない書き方をしちゃったね。 まあ後でことりちゃんが解説してくれるやろ」
にこ「……てきとうね」
- 解説してないやつ
importx ｀mappend｀ y（関数の中置記法）$（関数適用演算子）($) :: (a -> b) -> a -> b
...
にこ「希がてきとうすぎるから、少しだけ解説しておくわ」
にこ「importは別の言語とほとんど同じだし、察してちょうだい」
にこ「関数の中置記法っていうのは、2引数を持つ関数に対して与えられる糖衣構文よ。 通常の2引数関数呼び出しから、以下のように書き換えできるわ」
-- 足し算
plus :: Int -> Int -> Int
plus x y = x + y
plus 10 20
↓
10 `plus` 20にこ「最後に、$ね。 これは単なる1つの演算子にして、Haskellにとってすっっっっっっごい重要なものなの〜！」
にこ「ネストした可読性の悪い悪しき括弧から、$に書き換えることができるわ！」
print (show 10)
↓
print $ show 10にこ「ネストがもう1つ深い例を見てみましょう」
print (show (20 - 10))
↓
print $ show $ 20 - 10にこ「少しステップを踏んでみましょう」
print (show (20 - 10))
=> print (show $ 20 - 10) -- 深い括弧を書き換え。 (-)が演算されてから($)が演算される
=> print $ show $ 20 - 10 -- 一番右から処理される
=> print $ show 10
=> print "10"にこ「こんな感じね」
...
import Data.Monoid (Monoid(..))
data SingletonInt = Zero
deriving (Show)
-- class Monoid a where
-- mempty :: a
-- mappend :: a -> a -> a
instance Monoid SingletonInt where
mempty = Zero
Zero `mappend` Zero = Zero
main :: IO ()
main = do
print $ Zero `mappend` Zero `mappend` mempty
-- vvv 出力 vvv
-- Zeroにこ「SingletonInt……0のみからなる集合なのね。 かなり自明なモノイドね」
希「モノイド……Monoidってゆーのは簡単に言うと、本編に出てきたMagmaに、ある数学的（代数的）な法則とmemptyを追加した抽象なんやけど」
希「今は別にモノイドについてわからなくってもええよ。 memptyに注目して欲しいな」
希「memptyって、関数じゃなくて値なんよ。 それを型クラスで要求するようにしてる」
希「対してJavaのインターフェースって、staticフィールドの実装を要求できないやん？ だから少し歪になってしまうん。 ……ほらニコっち、Javaで書いてみて♪」
にこ「しょうがないわねえ。 にこってオシャレさんだからあんまりJavaみたいな言語って書かないんだけど〜、こんな感じかなぁ♪」
希「こら！ 敵を作るような発言するんやないの！」
interface Monoid<T> {
public T mempty();
public T mappend(T x);
}
abstract class SingletonInt implements Monoid<SingletonInt> {
@Override
public SingletonInt mempty() {
return new Zero();
}
@Override
public SingletonInt mappend(SingletonInt x) {
return new Zero();
}
}
class Zero extends SingletonInt {
@Override
public String toString() {
return "Zero";
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
SingletonInt x = new Zero();
SingletonInt y = new Zero();
SingletonInt result = x.mappend(y).mappend(x.mempty());
System.out.println(result);
}
}
// vvv 出力 vvv
// Zero希「うん、いいね。 さすがニコっちやね」
にこ「まあこんなもんよ」
希「ほな、解説お願い」
にこ「はいはい。 ほら、ここを見て」
// vv
SingletonInt result = x.mappend(y).mappend(x.mempty());にこ「memptyがthisオブジェクトに紐付いちゃってるのよ。 これはさっき希が言ってた通り、インターフェースがstaticフィールドを要求できないことから来る歪みよ」
にこ「例えばもしこんなことができるなら、解決できるわね」
interface Monoid<T> {
public static T mempty;
public T mappend(T x);
}
abstract class SingletonInt implements Monoid<SingletonInt> {
@Override
public static SingletonInt mempty = new Zero();
@Override
public SingletonInt mappend(SingletonInt x) {
return new Zero();
}
}
// vvvvvvvvvvvvv
SingletonInt result = x.mappend(y).mappend(SingletonInt.mempty);にこ「まあ、正直それはインターフェースの範疇じゃないし、Javaは間違ってないと思うけど。 それでもモノイドはインターフェースではうまく表現できないことの1つだと思うわ」
のぞにこ
希「よしよし、上出来や♪」ﾅﾃﾞﾅﾃﾞ
にこ「ちょっと！ 頭なでなでするのやめなさいよ！ アイドルの髪は命なんだからね！」
希「よーし、スイーツ食べて帰るやでー」
にこ「あらいいわね、さんせー！」ﾆｺｯ
