FRPクライシス - モナドとわたしとコモナド
FRP(Functional Reactive Programming)は、リアクティブプログラミングと関数型プログラミングの性質を持つプログラミングパラダイムである。FRPは古典的FRPと矢矧のFRPに大別される。 古典的FRP 古典的(Classical)FRPは、非連続的な値の列Eventと、常に何らかの値を取るBehaviourの二種類の構造を導入したものである。 代表的な実装としてreactive-banana、euphoria、reflexなどが挙げられる。 Haskellにおいては、EventはIOを通じて非同期的に生成できる設計が多い。Eventはマップやフィルタリングができ、モノイドとして合成することもできる。なお、GenはFRPの構造を扱うのに要求されるモナドで、実装の都合上しばしば必要となる。Behaviourは現在の値を取り出せる他、HaskellならApplica
今のところ比較的簡単なモナドの作り方 - モナドとわたしとコモナド
準備 モナドを作るには、どんなモナドを作りたいか考える。モナドは一般に、どのようなアクションが使えるかによって特徴付けられる。その点ではオブジェクト指向におけるインターフェイスとよく似ている。 では、foo :: String -> M Boolとbar :: M Intという二種類のアクションを持つモナドを作るとしよう。まず、どんなアクションが使えるかを表すデータ型を定義する。 {-# LANGUAGE GADTs #-} data MBase x where Foo :: String -> MBase Bool Bar :: MBase Int GADT(一般化代数的データ型)の各データコンストラクタがアクションに対応する。GADTsを使ったことがなくても心配してはいけない。引数の型と結果の型に着目しよう。 モナドにする monad-skeletonをインストールする。 $ stac
GHC 8.0.1/base-4.9.0.0の新機能まとめ - モナドとわたしとコモナド
GHC 8.0.1は、最上位の桁が変わるだけあって、かなり新しい機能が追加されている。 base-4.9.0.0 めっちゃインスタンスが増えた ghc/changelog.md at ghc-8.0 · ghc/ghc · GitHubを参照。あるべきインスタンスが存在することにより、孤児インスタンスを定義する必要がなくなるため、ぐっとストレスが減る。Monoid a => Monad ((,) a)、Traversable ZipListなど、いくつかは私がやった。 Semigroup ついにData.Semigroupが追加された。将来的にはこれはモノイドのスーパークラスになる。この変更によって、よりリーズナブルな定義ができるということも少なくないはずだ。 ベーシックな型が充実 Compose, Product, Sum, NonEmptyなど、決して利用頻度が高くないとはいえ基礎的か
モノイドと継続渡しの道具箱 - モナドとわたしとコモナド
関数型言語Haskellにおいて、普通は計算の結果は関数の戻り値として扱うが、「結果を受け取る関数」 に渡すという継続渡しというスタイルもある。これは単なる冗長なやり方ではなく、様々な興味深い性質を持つ。 基本形は、aという値を渡すところを ∀r. (a -> r) -> r のような表現にする。たとえば、与えられた数の42倍を渡したいとき、そのまま\x -> x * 42ではなく、\x f -> f (x * 42)と書く。もちろんこれだけではありがたみが分からない。 さて、与えられた文字列の中のうち、大文字のアルファベットを取り出し、それがアルファベットの何番目か計算するプログラムを作りたい。普通はリストを使ってこのように書くかもしれない。 import Data.Char uppers :: [Char] -> [Int] uppers [] = [] uppers (x:xs) |
関数型プログラミングとオブジェクト指向の抜き差し可能な関係について整理して考える - モナドとわたしとコモナド
Googleで適当に検索すると とズラリと出てくる。 オブジェクト指向 v.s. 関数型プログラミング 関数型とオブジェクト指向という一見相反するプログラミングパラダイムの併用について理解した プログラマが知るべき97のこと/関数型プログラミングを学ぶことの重要性 新人プログラマに知っておいてもらいたい人類がオブジェクト指向を手に入れるまでの軌跡 関数型プログラミングとオブジェクト指向の抜き差しならない関係について整理して考える とそれなりに参考になりそうな情報はあるものの、無駄に複雑化されたオブジェクト指向をストローマンにするような記事ばかり(それだけ今までのオブジェクト指向にみんなうんざりさせられているのだろう)で、そろそろきちんと自分自身「関数型プログラミングとオブジェクト指向の切り離され方」についてはっきりさせておきたい、と考え、概念整理した結論を書きます。 まず端的な結論 結論を
Karakuriの導入(0) -状態をぶった切る！- - モナドとわたしとコモナド
あるとき、私は思った―― 「Getter、Setterと、状態を次に進める関数を持つ何かがほしい！そうすればゲームやユーザーインターフェイスなどがとても書きやすくなるのに……！」 私はそれをカラクリと名付けた。存在するかどうかわからない理想の構造を求めて… オブジェクトの型をKとしよう。型A, Bに対するGetterが存在するならば、以下の関数が存在することになる。 getA :: K -> A getB :: K -> B ここで積の性質を思い出そう。K -> (A, B)があればgetA、getBは自明だ。つまり、Getterは一つで十分ということになる。次に、X, YのSetterを考えよう。 setX :: X -> K -> K setY :: Y -> K -> K 和の性質により、Either X Y -> K -> Kが存在すれば、setX, setYの定義は自明になるので
継続渡しなHaskellライフ - モナドとわたしとコモナド
CPS(Continuation passing style, 継続渡しスタイル)は、関数型プログラミングにおけるプログラムの書き方の一つである。CPSを導入する簡単な例をいくつか紹介しよう。 まず、入力された数値が3の倍数かどうかを判定するプログラムを作ってみよう。 foo :: IO Bool foo = do n <- readLn :: IO Int return (n `mod` 3 == 0) ここで「CPS変換」なる儀式を行うと…こうなる！ foo' :: (Bool -> IO r) -> IO r foo' cont = do n <- readLn :: IO Int cont (n `mod` 3 == 0) 「なにこれ、returnを置き換えただけじゃねえか！意味わかんねー！」という声が聞こえてきそうだが、もう少し考えてみよう。 3の倍数が入力されたらFizz、5の
Operationalモナドをゲームに応用した話 - モナドとわたしとコモナド
データを処理することは、プログラミングのもっとも本質的な部分である。数値、文字列、あるいはデータの集まりなどを扱うために、数々の構造が考えられてきた。Haskellにおいては、「手順」もデータとして扱うことができる。これは、DSLを作るうえで非常に有用であり、ゲーム開発やデータベース操作……手続きがかかわるあらゆるものに応用できるだろう。 手順をデータとして扱う方法として、FreeモナドとOperationalモナドがある。ここでは、Operationalモナドをゲームのキャラクターの制御に用いた例を紹介する。Freeモナドの導入については、Andres Löh氏のHaskell eXchange 2013の講演がわかりやすく、おすすめである。 データを作る アクションゲームの敵の動きとして、この二つを考えよう: 待機 接近(攻撃) 索敵(プレイヤーの位置を調べる) EnemyMというモナ
Freeモナドでゲームを作ろう！第0回: 概要 - モナドとわたしとコモナド
連載目次 第0回: 概要 (この記事) 第1回: Gameモナドの基本 先ほど、free-gameというライブラリをアップロードしました。free-gameは、世界で一番柔軟かつ簡単にゲームなどのGUIを作れるライブラリを目指しています。 Freeモナドとは Freeモナドは、Functorを与えると自動的にモナドを生成してくれる構造で、これを使うことで、アクションをデータの一つとして柔軟に扱えるようになります。去年の10月ごろからにわかに日本のHaskeller間で流行り始めた、今一番熱いモナドです[要出典]。Freeモナドそのものに関してはこれらの記事を読みましょう。 Haskell for all: Why free monads matter そろそろFreeモナドに関して一言いっとくか 型クラスとモナドと Free モナド - あどけない話 Freeモナドって何なのさっ！？ -
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