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あいねちゅうか
5 years ago
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1 OCaml はじめの一歩 First Step to OCaml 小笠原啓 ( 有 )IT プランニング

2 デモンストレーション DownDown(graphicsモジュールを使った簡単なプログラム ) Amthing(2Dベクトル描画ライブラリCairoを呼び出しています ) Unison(lablgtkを使っています ) ChartNaviPrime( サーバーサイドで OCaml 製 CGI やデーモンが 24H356D で動いています ) Page 2

3 Objective Caml ってどんな言語? λ 計算を基礎にした静的で強い型付け言語副作用が許されていて正格評価先進の型理論が応用されており型安全でありながら柔軟な型付けが可能 9 種類の CPU アーキテクチャをサポートしたコンパイラ高速で効率のよいコードを出力してくれますフランスの INRIA 研究所にて開発されています Q ライセンスの元でソースコードが公開されていますメインコントリビューター Xavier Leroy 氏 Page 3

4 OCaml の歴史元はエディンバラ大学で開発されたML(Meta Language) 由来 1987 年最初はCaml(Category Abstruct Machine Language) としてスタート 1996 年にObjective Camlとしてリリース以来長年に渡り改良が続けられています 2000 年ラベル機能多相バリアント追加 2003 年再帰モジュール追加 2005 年 camlp4 刷新 2008 年 lazyパターンの導入 Page 4

5 Hello World! トップレベルと呼ばれるインタープリタ一行ずつプログラムを実行して結果を表示してくれます # print_string Hello World! ;; Hello World! - : unit = () # Page 5

6 OCaml の基礎 [1] リテラル # 1234;; (* 整数 *) - : int = 1234 # (* 浮動小数 *) - : float = # OCaml Meeting in Tokyo 2009 ;; (* 文字列 ASCIIコード以外もOK *) - : string = OCaml Meeting in Tokyo 2009 # A ;; (* 文字 *) - : char = 'A' Page 6

7 OCaml の基礎 [2] リテラル # [1; 2; 3; 4] ;; (* リスト *) - : int list = [1; 2; 3; 4] # [ 1; 2; 3; 4 ];; (* 配列 *) - : int array = [ 1; 2; 3; 4 ] # ( ogasawara, 33);; (* タプル *) - : string * int = ("ogasawara", 33) Page 7

8 OCaml の基礎 [3] 変数 # let age = 33; (* 変数定義バインディングと呼ぶ *) val age : int = 33 # let x;; (* 変数だけ宣言することはできない Null が入った変数は存在しない *) Characters 5-7: let x;; ^^ Error: Syntax error Page 8

9 OCaml の基礎 [4] 関数 # let birthday = fun age -> age + 1;; (* 関数定義 *) val birthday : int -> int = <fun> # let birthday age = age + 1;; (* こう書いても上と同じ *) val birthday : int -> int = <fun> # let distance x y = sqrt( x *. x +. y *. y );; (* 二引数は引数を並べる *) val distance : float -> float -> float = <fun> # distance 3. 4.;; (* 関数呼び出し *) - : float = 5. Page 9

10 OCaml の基礎 [5] 制御構造 (if 式 ) # if age >= 20 then adult else child ;; (* if 式 *) - : string = "adult" # 式なので if 式全体で値になります三項演算子? のようなものです! NOTICE 制御構造としては for 文 while 文もありますがあえて紹介しません滅多に使いません Page 10

11 OCaml の基礎 [6] 新しい型の定義 / バリアント # type card = Number of int Jack Queen King Joker;; type card = Number of int Jack Queen King Joker # card 型は Number of intかjackかqueenかkingかjokerのどれかであると定義しました Number, Jack, Queen, King, Jokerの事をコンストラクタと呼びます Number of intのintはコンストラクタの引数です # Jack;; (* Jackはcard 型の値です *) - : card = Jack # Number 9;; (* Number 9もcard 型の値です *) - : card = Number 9 Page 11

12 OCaml の基礎 [7] 新しい型の定義 / レコード # type preson = { name : string; age : int };; type person = { name : string; age : int; } # let p1 = { name = ogasawara ; age = 33; };; (* person 型の値を p1 にバインドしました *) val p1 : person = {name = ogasawara ; age = 33} # p1.name;; (* ドットで各要素にアクセスできます *) - : string = ogasawara person 型は name と age という要素を持つものと定義しました要するに構造体です Page 12

13 OCaml の基礎 [8] パターンマッチ # match [1; 2; 3] with [] -> hd :: tl -> string_of_int hd;; (* :: 演算子でリスト全体を先頭とそれ以降とで分けて表現先頭の要素 hd を string_of_int 関数に適用 *) - string = 1 Switch 文のようなものです数字文字列リストタプルバリアントなど何でも場合わけできます Page 13

14 OCaml の基礎 [9] パターンマッチの応用例 # let home = try Some (Unix.getenv HOME ) with _ -> None;; val home : string option = None HOME 環境変数を取り出しますただしそれが定義されていなければ None あれば Some にします option 型と呼ばれています # match home with Some path -> print_string path None -> there is no HOME environment variable. ;; Page 14

15 OCaml の基礎 [10] モジュール # module Counter = struct type t = int let make = 0 let increment t = t + 1 let show t = string_of_int t end;; module Counter : sig type t = int val make : int val increment : int -> int val show : int -> string end モジュールは複数の型や値をセットにしてひとまとまりの空間として分離できる機能シグネチャーによる型や値の抽象化隠蔽が可能でプログラムにの構造を導入できますまた分割コンパイルの単位でもあります Page 15

16 OCaml の基礎 [11] さらに詳しくは 1. OCaml チュートリアル 2. Objective Caml 入門 (by 五十嵐先生 ) 日本語の書籍 Page 16

17 標準ライブラリの構成 Pervasives モジュール基礎的な関数を集めたモジュールデフォルトオープンファイル操作なども可能データ構造 List, Array, Queue, Hashtbl, Stack, Map, Set, Stream など Printf モジュール文字列のフォーマットを型安全に扱える Format モジュールも便利 Marshal モジュール値のマーシャリング ( バイト列への変換 ) と読み込み GC 関連 Gc, Weak Page 17

18 付属ライブラリの構成 Unix ライブラリプロセス制御シグナル IO ファイル操作ソケットターミナル制御など Num ライブラリ任意制度演算 Str ライブラリ正規表現と文字列操作若干物足りない Threads ライブラリスレッドの作成と同期的メッセージパッシングによる通信 Graphics ライブラリウィンドウの作成とグラフィックの描画 Page 18

19 便利ライブラリの紹介正規表現ライブラリ pcre-ocaml 拡張ライブラリ Core Unicode ライブラリ Camomile データベースアクセス Web フレームワークなど色々あり postgres-ocaml, ocaml-mysql, CamlGI, ocamlnet2, eliom Page 19

20 GUI ツールキットもあります! LablGtk2 ほぼ一択 Glade も利用可能 let main () = let window = GWindow.window ~border_width:10 () in window#event#connect#delete ~callback:delete_event; window#connect#destroy ~callback:destroy; let button = GButton.button ~label:"hello World" ~packing:window#add () in button#connect#clicked ~callback:hello; button#connect#clicked ~callback:window#destroy; window#show (); GMain.Main.main () let _ = main () Page 20

21 開発環境 Emacs + tuareg-mode + TAGS + camlspotter パッチ + flymake tuareg-mode で整形色部分評価などが可能です TAGS で関数名補完 camlspotter で値の定義位置へジャンプ flymake でリアルタイムコンパイル Vim の人は ocaml.vim( もしくは omlet.vim?) OcaIDE Eclipse プラグイン Page 21

22 パッケージ環境 Mac ports に含まれる ocaml 関連のライブラリなど (devel, ml) (devel, ml) (devel, ml) (devel, ml) (devel, ml) (devel, ml) (devel, ml) (devel, ml) (devel, ml) (devel, ocaml) (devel, ml) (devel, ml) (devel, ml) (devel, ocaml) (devel, ml) (devel, ml) (devel, ml, databases) (devel, ml) (lang) (lang, ml) (devel, ocaml) (lang, editors, ml) (math, science) (devel, multimedia) (lang, editors) (devel, textproc) Page 22

23 開発事例クライアント側は Java Applet サーバーサイドは OCaml CGI で為替データを応答リアルタイムなレートをデーモンが配信バックで 24H365D のデータベース処理デーモンが稼動 Page 23

24 まとめ OCaml は λ 計算を基礎とし柔軟な型付けができ実行効率のいいコードをはけるコンパイラ基礎的な文法やチュートリアルは Web や書籍を参照できます開発環境ライブラリパッケージなど必要なものは結構揃っています研究室を飛び出し現場のシステム開発にも応用されてきています Page 24

25 OCaml で快適なシステム開発を! ご清聴ありがとうございました Web Site: Page 25

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jssst-ocaml.mgp Objective Caml Jacques Garrigue Kyoto University garrigue@kurims.kyoto-u.ac.jp Objective Caml? 2 Objective Caml GC() Standard MLHaskell 3 OCaml () OCaml 5 let let x = 1 + 2 ;; val x : int = 3 ;; val-: