1. F#を学んで感じた関数プログラミング
習熟度レベル+FSharpx の Iteratee
pocketberserker
2012 年 9 月 1 日

2. 自己紹介
• 中山 / なかやん
• @pocketberserker / id:pocketberserker
• どこにでもいるふつーのサーガ大学院生
• F# / Haskell / (Erlang) / TDD / テスト
• FSharpx の Contributor らしい…

3. 私と関数型

4. 私と関数型
初期の思い込み

5. 私と関数型
関数型 = Lisp でしょ？

6. 私と関数型
関数型 = Lisp でしょ？
Lisp こわいから関数型こわい

7. 結論から言えば

8. 結論から言えば
• ただの食わず嫌いでした、ごめんなさい

9. 結論から言えば
• ただの食わず嫌いでした、ごめんなさい
• 初めて参加した勉強会（TDDBC 名古屋）で
思い違いを知る

10. 結論から言えば
• ただの食わず嫌いでした、ごめんなさい
• 初めて参加した勉強会（TDDBC 名古屋）で
思い違いを知る
• 気がついたら Java から F#に鞍替えしていた

11. 結論から言えば
• ただの食わず嫌いでした、ごめんなさい
• 初めて参加した勉強会（TDDBC 名古屋）で
思い違いを知る
• 気がついたら Java から F#に鞍替えしていた
• これがちょうど 2 年前の話

12. 学んだり会話したりして感じたこと

13. 学んだり会話したりして感じたこと
関数プログラミングにも習熟度レベルがある？

14. ざっくりと考えてみる

15. 免責事項
• 人によって “関数プログラミング (FP)” の定義
は異なる
• ここでは：基本副作用を許さず関数が第一級
の値なら FP
• 動的型付け：わからないので今回は除外

16. 想像してみた習熟度レベル（言語共通）
1. はろー再帰呼び出し
2. 再帰より高階関数

17. 想像してみた習熟度レベル（静的型付け編）
1. Option, Either
2. モナドを使う
3. モナド自作

18. はろー再帰呼び出し

19. はろー再帰呼び出し
• 基本的な部品の一つ

20. はろー再帰呼び出し
• 基本的な部品の一つ
• これを理解できないと（たぶん）後々つらい

21. はろー再帰呼び出し
• 基本的な部品の一つ
• これを理解できないと（たぶん）後々つらい
• でも再帰は最後の手段

22. はろー再帰呼び出し
• 基本的な部品の一つ
• これを理解できないと（たぶん）後々つらい
• でも再帰は最後の手段
• 不必要に多用しているうちは訓練不足

23. 再帰より高階関数

24. 再帰より高階関数
• 目的に特化した高階関数は fold 系でも書ける

25. 再帰より高階関数
• 目的に特化した高階関数は fold 系でも書ける
• fold 系は再帰でも書ける

26. 再帰より高階関数
• 目的に特化した高階関数は fold 系でも書ける
• fold 系は再帰でも書ける
• 再帰 > fold 系 > 目的に特化した高階関数 と
いう力関係

27. 再帰より高階関数
• 目的に特化した高階関数は fold 系でも書ける
• fold 系は再帰でも書ける
• 再帰 > fold 系 > 目的に特化した高階関数 と
いう力関係
• 力の弱いほうを使ったほうがコードがわかり
やすい

28. 再帰より高階関数
• 目的に特化した高階関数は fold 系でも書ける
• fold 系は再帰でも書ける
• 再帰 > fold 系 > 目的に特化した高階関数 と
いう力関係
• 力の弱いほうを使ったほうがコードがわかり
やすい
• 力の弱いものを優先して使っていく

29. 力の階層と節度
関数プログラミングの道しるべ
“函数プログラミングの集い 2011” での山本さんの
発表資料

30. 高階関数になれるためにも・
・・

31. 高階関数になれるためにも・
・・
• 訓練あるのみ

32. 高階関数になれるためにも・
・・
• 訓練あるのみ
• 一度再帰で書いて、後でリファクタリングで
きないか検討

33. 高階関数になれるためにも・
・・
• 訓練あるのみ
• 一度再帰で書いて、後でリファクタリングで
きないか検討
• そのうち一気に高階関数のほうで書けるよう
になる

34. 高階関数になれるためにも・
・・
• 訓練あるのみ
• 一度再帰で書いて、後でリファクタリングで
きないか検討
• そのうち一気に高階関数のほうで書けるよう
になる
• 注意：リファクタリングにはテストコード
必須

35. ここから静的型付けの話

36. Option(Maybe), Either

37. Option(Maybe), Either
• 値が返ってこないかもしれない計算

38. Option(Maybe), Either
• 値が返ってこないかもしれない計算
• 失敗や例外を投げる計算

39. Option(Maybe), Either
• 値が返ってこないかもしれない計算
• 失敗や例外を投げる計算
• “カターンゼン！”

40. Option(Maybe), Either
• 値が返ってこないかもしれない計算
• 失敗や例外を投げる計算
• “カターンゼン！”
• モナドへの第一歩

41. モナドを使う

42. モナドを使う
• 使えなくても FP できる（純粋なものは別）

43. モナドを使う
• 使えなくても FP できる（純粋なものは別）
• でも使えたら便利！

44. モナドを使う
• 使えなくても FP できる（純粋なものは別）
• でも使えたら便利！
• 使うところからはじめましょう

45. モナド自作

46. モナド自作
• まだ見ぬ高み

47. モナド自作
• まだ見ぬ高み
• 先ほど dico leque さんが発表していたらしい

48. モナド自作
• まだ見ぬ高み
• 先ほど dico leque さんが発表していたらしい
• 発表聞いた人は感想教えてください！

49. モナド自作
• まだ見ぬ高み
• 先ほど dico leque さんが発表していたらしい
• 発表聞いた人は感想教えてください！
• と思ったけどハッシュタグ見てたら厳しい
かも…

50. ここまでのまとめ
• FP には習熟度レベルがあるぽい
• 次に挑戦すべき段差が何か知ることができれ
ば学びやすいのかも
• 一歩一歩進めばそのうち上達する
• こわくない

51. FSharpx の Iteratee

52. Iteratee

53. Iteratee
• I/O の表現の一つ

54. Iteratee
• I/O の表現の一つ
• データを読み込んでコールバック関数に渡す

55. Iteratee
• I/O の表現の一つ
• データを読み込んでコールバック関数に渡す
• データと処理の分離

56. Iteratee
• I/O の表現の一つ
• データを読み込んでコールバック関数に渡す
• データと処理の分離
• コンビネータ的な操作

57. ソースコードで説明してみる

58. 注意
ここからの公用語は（もしかしたら）
F#です

59. 入力データを表す Stream
type Stream’a =
| Chunk of ’a
| Empty
| EOF
データ Chunk, 空 Empty, 終端 EOF

60. 消費者 Iteratee
type Iteratee’el,’a =
| Done of ’a * Stream’el
| Error of exn
| Continue of
(Stream’el - Iteratee’el,’a)
処理終了状態 Done, 計算途中 Continue, エラー
Error

61. 生産者 Enumerator
type Enumerator’el,’a =
Iteratee’el,’a -
Iteratee’el,’a
Iteratee にデータを与える

62. パイプ Enumeratee
type Enumeratee’elo,’eli,’a =
Iteratee’eli,’a -
Iteratee’elo, Iteratee’eli,’a
enumerator からデータを受け取り Iteratee に渡す

63. 疲れたのでちょっと休憩
ことりちゃんマジかわいい本
画像は mzp さん、bleis さんの許可を得て掲載しています

64. ここからは
FSharpx での実装を使って使用方法の紹介

65. FSharpxって？

66. FSharpxって？
• Core にはない便利な関数の提供

67. FSharpxって？
• Core にはない便利な関数の提供
• Core, Http, Observable, TypeProviders

68. FSharpxって？
• Core にはない便利な関数の提供
• Core, Http, Observable, TypeProviders
• ちなみに F#er 内で賛否両論ある模様

69. FSharpxって？
• Core にはない便利な関数の提供
• Core, Http, Observable, TypeProviders
• ちなみに F#er 内で賛否両論ある模様
• 例：Core だけで既に重量級ライブラリ

70. FSharpx の Iteratee

71. FSharpx の Iteratee
• F#での Iteratee 実装

72. FSharpx の Iteratee
• F#での Iteratee 実装
• (∗ ) や ( ∗) も実装されている

73. FSharpx の Iteratee
• F#での Iteratee 実装
• (∗ ) や ( ∗) も実装されている
• Iteratee.List と Iteratee.Binary(ByteString)

74. FSharpx の Iteratee
• F#での Iteratee 実装
• (∗ ) や ( ∗) も実装されている
• Iteratee.List と Iteratee.Binary(ByteString)
• 欠点 1：Enumeratee が 1 つも実装されてい
ない

75. FSharpx の Iteratee
• F#での Iteratee 実装
• (∗ ) や ( ∗) も実装されている
• Iteratee.List と Iteratee.Binary(ByteString)
• 欠点 1：Enumeratee が 1 つも実装されてい
ない
• 欠点 2：Eumeratee と Iteratee を合成する関
数がない

76. FSharpx の Iteratee
• F#での Iteratee 実装
• (∗ ) や ( ∗) も実装されている
• Iteratee.List と Iteratee.Binary(ByteString)
• 欠点 1：Enumeratee が 1 つも実装されてい
ない
• 欠点 2：Eumeratee と Iteratee を合成する関
数がない

77. FSharpx の Iteratee
• F#での Iteratee 実装
• (∗ ) や ( ∗) も実装されている
• Iteratee.List と Iteratee.Binary(ByteString)
• 欠点 1：Enumeratee が 1 つも実装されてい
ない
• 欠点 2：Eumeratee と Iteratee を合成する関
数がない
だったのが一昨日までの話

80. おかげで資料を一部作り直すことに…

81. 気持ちを切り替え
使ってみよう Enumerator - あどけない話
のネタを参考に F#でデモ（時間があれば）

82. Iteratee を作る
let rec consumer =
iteratee {
let! mw = head
match mw with
| None - ()
| Some w -
printf XXX
w
| (ByteString.singleton ByteString.toString)
| printfn %s
return! consumer
}
head はストリームを消費して要素を取り出す
Iteratee

83. 実行その 1
run | consumer

84. Enumerator を作ってみる
let listFeeder =
[BS 12B; BS 34B]
| enumList

85. 実行その 2
run | listFeeder consumer
XXX 1
XXX 2
XXX 3
XXX 4

86. 入力を増やす
let fileFeeder =
IO.readFile @.FILE
| Seq.map ByteString.ofString
| Seq.toList
| enumList

87. 実行その 3
run | (fileFeeder listFeeder) consumer
XXX 1
XXX 2
XXX 3
XXX 4
XXX 5
XXX 6
XXX 7
XXX 8

88. お仕事を増やす
let consumer2 =
iteratee {
let! mw = head
match mw with
| None - ()
| Some w -
printf YYY
w
| (ByteString.singleton ByteString.toString)
| printfn %s
}

89. 実行その 4
run | (fileFeeder listFeeder) (consumer2 . consumer)
YYY 1
XXX 2
XXX 3
XXX 4
XXX 5
XXX 6
XXX 7
XXX 8

90. 仲介者を使った実行
run | listFeeder (joinI (isolate 2 consumer))
XXX 1
XXX 2
isolate は与えられた数の個数だけ入力を取り出す

91. Iteratee 一覧
• fold
• length
• peek
• head
• drop
• take
• 他にもいくつか

92. Enumerator 一覧
• enumerate
• enumeratePure1Chunk
• enumeratePureNChunk
• connect
• repeat
• replicate
• enumList

93. Enumeratee 一覧
• isolate, isolateWhile, isolateUntil
• concatMap
• map
• filter

94. 余談：Iteratee 触るまでにかかった期間とか

95. 余談：Iteratee 触るまでにかかった期間とか
• すごい H 本再読 1 週間

96. 余談：Iteratee 触るまでにかかった期間とか
• すごい H 本再読 1 週間
• Haskell の enumerator コードリーディング 3
日？

97. 余談：Iteratee 触るまでにかかった期間とか
• すごい H 本再読 1 週間
• Haskell の enumerator コードリーディング 3
日？
• scalaz コードリーディング挫折 2 日

98. 余談：Iteratee 触るまでにかかった期間とか
• すごい H 本再読 1 週間
• Haskell の enumerator コードリーディング 3
日？
• scalaz コードリーディング挫折 2 日
• FSharpx.Iteratee のバグ潰し 1 日

99. 余談：Iteratee 触るまでにかかった期間とか
• すごい H 本再読 1 週間
• Haskell の enumerator コードリーディング 3
日？
• scalaz コードリーディング挫折 2 日
• FSharpx.Iteratee のバグ潰し 1 日
• FSharpx.Iteratee 追加実装 1 週間

100. まとめとか
• Iteratee とは
• FSharpx 内での実装
• Haskell や Scala では使われているらしい
• FSharpx は F#の勉強になるよ！

101. ご清聴ありがとう
ございました