ことり、穂乃果と一緒に学ぶHaskell（入門）その4「型クラスの定義と実装」

前回

ことり「穂乃果ちゃんとの2人お風呂をしてきた」
穂乃果「言ってくれれば海未ちゃんも呼んで、みんなでお風呂入ったりできたのに」
ことり「えっ……♡♡」

ことり「Cの構造体みたいなデータ型、あれは直積型って言うよ！」

data Member = Member
  { name :: String
  , age :: Int
  }

ことり「オブジェクト指向のクラスと比べた代数的データ型の最大の利点は、その網羅性って言われたりするくらいだしね」
ことり「その裏付けをするのがパターンマッチだよ」

ことり「列挙型について」
ことり「わたしたちμ'ｓは、こうやって書けるよ」

data Muse = Hanayo | Rin | Maki | Umi | Kotori | Honoka | Eli | Nico | Nozomi

ことり「直和型は、列挙型と直積型が合わさったようなもので、列挙子がフィールドを持ちます！」

data Student = OtonokiStudent String Int
             | UranohoshiStudent String Int Bool
  deriving (Show)

型クラス

ことり「こんにちは〜」
穂乃果「日曜おひさまほのHaskellだよ！」
ことり「今日は日曜日じゃないけどね♪」

ことり「今日は型クラスについてやっていくよ！」

はい

ことり「型クラスはclassキーワードで定義するよ♪」
穂乃果「class？　Javaにもclassキーワードがあったけど、Haskellでは型クラスに使うんだー！」
ことり「うん！　Javaのclassはわからないけど、Haskellのclassは『classify（分類する）』から来てるって説があるね」

class GobiPersons a where
  -- 人を受け取って、その人の語尾を返す関数
  say :: a -> String

ことり「これは『語尾持ちとしての性質』を表す型クラスだよ！」
穂乃果「うーん？？　凛ちゃんとかにこちゃんとか……希ちゃんもかな？……かな？」
ことり「うん！　希ちゃんの『やん！』とか『やねっ！』が語尾かは微妙だけど……ちょうど希ちゃんとにこちゃんはサブグループやってたよね」

乙女式れんあい塾

ことり「はいっ」

data NozoNico = Nozomi | Nico

ことり「そうしたら、NozoNicoをGobiPersonsインスタンスで定義するよ」

instance GobiPersons NozoNico where
  say Nozomi =  "やねっ！"
  say Nico =  "ニコッ！"

main :: IO ()
main = do
  putStrLn (say Nozomi)
  putStrLn (say Nico)

-- vvv 出力 vvv
-- やねっ！
-- ニコッ！

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」
穂乃果「あー、でも確かに少し似てるかも……？　こんな感じかな？」

interface GobiPersons {
	public String say();
}

enum NozoNico implements GobiPersons {
	Nozomi, Nico;

	@Override
	public String say() {
		if (this == Nozomi) {
			return "やねっ！";
		} else if (this == Nico) {
			return "ニコッ！";
		} else {
			throw new RuntimeException();
		}
	}
}

public class Program {
	public static void main(String[] args) {
		NozoNico nozomi = NozoNico.Nozomi;
		System.out.println(nozomi.say());

		NozoNico nico = NozoNico.Nico;
		System.out.println(nico.say());
	}
}

// vvv 出力 vvv
// やねっ！
// ニコッ！

ことり「Congratulation！」
穂乃果「えへへ〜」

型クラスとインターフェースって、何が違うの？

ことり「ここでひとつ、インターフェースと型クラスの拭えない相違点が浮かんできたよ」
穂乃果「ぬぐえないそういてん？」
ことり「うん。　型クラスはね、derivingを除いて、具体データ型とインスタンス定義が明確に別れてるんだ！」
穂乃果「？？？　どういうこと？」

ことり「例を見てみよう。　穂乃果ちゃん、ちょっとNozoNicoデータ型をもう1回書いてみてもらってもいい？」
穂乃果「うん！　やってみるね！」

data NozoNico = Nozomi | Nico

ことり「じゃあ次はGobiPersonsインスタンスももう1回書いてくれるかな」
穂乃果「はーい」

instance GobiPersons NozoNico where
  say Nozomi =  "やねっ！"
  say Nico =  "ニコッ！"

ことり「ほら、具体データ型の定義とインスタンス定義。　2つの工程が明確に分割されてるんだ」
ことり「対してJavaのインターフェース実装は、必ずクラス定義と同時に行わなくちゃいけない。　って感じかな」

穂乃果「あ、確かに。　でもそれって、便利なの？」
ことり「うん、とても便利だよ！　例えば……ある性質を持つ型クラスをここに定義しました」

-- aとaを足し合わせることができる性質
class Magma a where
  magAppend :: a -> a -> a

ことり「Intって足し算ができるよね？」
穂乃果「うん。　足し算できる」
ことり「でもIntは標準で定義されてるから、後から定義を変更すること……Intにimplements Magmaみたいなのを付け足すことができないんだ」
穂乃果「……あっ！」

ことり「そう、ここで『インスタンス定義が独立していること』が効いてくるよ」

instance Magma Int where  -- 任意の時点でIntのインスタンス定義ができる
  magAppend x y = x + y

main :: IO ()
main = do
  print (magAppend 10 20 :: Int)

-- vvv 出力 vvv
-- 30

穂乃果「ほんとうだ！　Haskellすごーい！　Haskellすごーい！！」
ことり「でしょー！　えへへ」照れり

マグマってだれですか？

穂乃果「そういえば、ことりちゃんがさっき書いてたMagmaって何？」
ことり「ふふっ。　数学者さんでも専門外だと知りすらしない、ちょっと不遇な子かな♪」

参考にしたページ

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