スキップしてメイン コンテンツに移動

Perl 5 to 6 - カスタム演算子

これはMoritz Lenz氏のWebサイトPerlgeek.deで公開されているブログ記事"Perl 5 to 6" Lesson 13 - Custom Operatorsの日本語訳です。

原文はCreative Commons Attribution 3.0 Germanyに基づいて公開されています。

本エントリにはCreative Commons Attribution 3.0 Unportedを適用します。

Original text: Copyright© 2008-2010 Moritz Lenz

Japanese translation: Copyright© 2011 SATOH Koichi

NAME

"Perl 5 to 6" Lesson 13 - カスタム演算子

SYNOPSIS

multi sub postfix:<!>(Int $x) {
    my $factorial = 1;
    $factorial *= $_ for 2..$x;
    return $factorial;
}

say 5!;                     # 120

DESCRIPTION

演算子は変わった名前を持ち、優先度とか結合性のような付加的な属性が少しだけ付いた関数です。 Perl6は通常term infix termというパターンに従います。termは前置演算子が前に付いていたり、後置演算子や後置接周(postcircumfix)演算子が後に付いたりしていても構いません。

1 + 1               中置
+1                  前置
$x++                後置
<a b c>             接周
@a[1]               後置接周

演算子の名前は「特別な」文字に限らず、空白以外なら何でも使えます。

演算子の長い名前はそのタイプの後にコロンとリテラルあるいはシンボルのリストが付きます。 例えばinfix:<+>1+2で使われている演算子です。 もう一つの例はpostcircumfix:<[ ]>で、これは@a[0]の演算子です。

これまで得た知識を使えば、もう新しい演算子を定義できます:

multi sub prefix:<€> (Str $x) {
    2 *  $x;
}
say €4;                         # 8

優先度

$a + $b * $cのような式において、infix:<*>演算子はinfix:<+>演算子よりきつい優先度を持ちます。 これが式が$a + ($b * $c)と解釈される理由です。

新しい演算子の優先度は既存の演算子との比較で与えることができます:

multi sub infix:<foo> is equiv(&infix:<+>) { ...  }
mutli sub infix:<bar> is tighter(&infix:<+>) { ... }
mutli sub infix:<baz> is looser(&infix:<+>) { ... }

結合性

ほとんどの中置演算子は引数を2つだけ取ります。1 / 2 / 4のような式では、評価の順序は結合性に拠って決められます。 infix:</>演算子は左結合なので、この式は(1 / 2) / 4と解析されます。 infix:<**>(べき乗)のように右結合の演算子の場合、2 ** 2 ** 42 ** (2 ** 4)と解析されます。

Perl6には更に多くの結合性があります: noneは同じ優先度の演算子の結合を禁止します(例えば2 <=> 3 <=> 4は禁止されています)。 またinfix:<,>はリスト結合性を持ちます。1, 2, 3infix:<,>(1; 2; 3)と解釈されます。 最後に連結結合性があります: $a < $b < $c($a < $b) && ($b < $c)と解釈されます。

multi sub infix:<foo> is tighter(&infix:<+>)
                      is assoc('left')
                      ($a, $b) {
    ...
}

後置接周と接周

後置接周演算子はメソッド呼び出しです:

class OrderedHash is Hash {
    method postcircumfix:<{ }>(Str $key) {
        ...
    }
}

$object[$stuff]のようにして呼び出すと$stuffがメソッドの引数として渡され、$objectselfとして参照可能になります。

接周演算子は通常と違った構文(my @list = <a b c>;のような)に使われることが多いのでマクロとして実装されています:

macro circumfix:«< >»($text) is parsed / <-[>]>+ / {
    return $text.comb(rx/\S+/);
}

is parsedトレイトには区切り子の中の文字列を解析する正規表現を与えます。もし指定しない場合は通常のPerl6コードとして解析されます(新しい構文を導入したいときには、これは望む動作ではないでしょう)。 Str.combはパターンを探し、マッチしたテキストのリストを返します。

既存の演算子の「オーバーロード」

(全部ではないにしろ)既存のほとんどの演算子は多重サブルーチンかメソッドであり、新しい型に合わせてカスタマイズできます。 多重サブルーチンを追加することで演算子の「オーバーロード」が実現されます。

class MyStr { ... }
multi sub infix:<~>(MyStr $this, Str $other) { ... }

これは組み込みの「特別な」オブジェクト(StrIntなど)のようにふるまうオブジェクトを書けるということです。

MOTIVATION

ユーザによる新しい演算子の定義や、既存の演算子の「オーバーロード」を許すことは、ユーザ定義型を組み込み型と同じくらい強力で便利なものにします。 もし組み込み型では機能不足になったとしても、コンパイラに変更を加えることなく新しい型に置き換えて状況に対応できます。

これは言語を使うことと言語を改変することのギャップをも取り払います。

SEE ALSO

http://perlcabal.org/syn/S06.html#Operator_overloading

もし技術的な背景(Perl6がこのような演算子その他の変更をどうやって実現しているかなど)に興味があるなら、http://perlgeek.de/en/article/mutable-grammar-for-perl-6を読んで下さい。

コメント

このブログの人気の投稿

京大テキストコーパスのパーサを書いた

要旨CaboCha やなんかの出力形式であるところの京大テキストコーパス形式のパーサモジュールを Perl で書いたので紹介します。GithubTarball on Github Ppagesこれを使うと例えば CaboCha の出力した係り受け関係を Perl のオブジェクトグラフとして取得できます。使用例単なる文節区切りの例。#!/usr/bin/env perl use v5.18; use utf8; use IPC::Open3; use Parse::KyotoUniversityTextCorpus; use Parse::KyotoUniversityTextCorpus::MorphemeParser::MeCab; use Symbol qw//; my ($in, $out, $err); my $pid; BEGIN { ($in, $out, $err) = (Symbol::gensym, Symbol::gensym, Symbol::gensym); $pid = open3($in, $out, $err, cabocha => '-f1'); } END { close $out; close $err; waitpid $pid => 0 if defined $pid; } binmode STDOUT, ':encoding(utf8)'; binmode $in, ':encoding(utf8)'; binmode $out, ':encoding(utf8)'; my $parser = Parse::KyotoUniversityTextCorpus->new( morpheme_parser => Parse::KyotoUniversityTextCorpus::MorphemeParser::MeCab->new, ); say $in '星から出るのに、その子は渡り鳥を使ったんだと思う。'; say $in '出る日の朝、自分の星の片付けをした。'; close $in; my $sentence_trees = $parser->…

Algorithm::LibLinear の紹介

Notice: This article is outdated. Please refer an updated English tutorial. 要旨かなり前になりますが、Algorithm::LibLinear という Perl モジュールを書きました。CPANGithubこれを使うと線形分類器などが高速に学習できます。テキストや画像の分類が応用として期待されます。LIBLINEAR についてLIBLINEARLIBSVM と同じ台湾国立大学の Chih-Jen Lin 教授のチームが公開しているオープンソースの機械学習パッケージです。 関数のロジスティック回帰、サポートベクター回帰及び線形 SVM による多クラス分類を行うことができます。LIBSVM と違ってカーネル関数を使うことはできませんが、はるかに高速に動作します。Algorithm::LibLinear についてLIBLINEAR には C++ で書かれたライブラリと、その機能を使って機械学習と分類・関数回帰を行うコマンドラインユーティリティが含まれています。 Algorithm::LibLinear はライブラリの機能を Perl からオブジェクト指向的に利用できるようにした上で、コマンドラインユーティリティの一部機能をライブラリ化して Perl で再実装したものです。使い方分類問題を解くときは、訓練データセットの読み込み・スケーリング学習器パラメータの設定分類器の訓練実データの分類という手順で行います。訓練データセットの読み込み正解ラベルのついたデータを大量に用意して学習させます。LIBSVM 形式のデータを読み込むか:my $data_set = Algorithm::LibLinear::DataSet->load(string => <<'EOD'); 1 1:0.1 2:0.1 4:0.1 -1 1:0.1 2:-0.1 3:0.1 ... EOD HashRef として表現されたデータを使います:my $data_set = Algorithm::LibLinear::DataSet->new(data_set => [ +{ feature => +{ 1 => 0.1, 2 => 0.1, 4 =…

OCaml で Web フロントエンドを書く

要旨フロントエンド開発に Elm は堅くて速くてとても良いと思う。昨今の Flux 系アーキテクチャは代数的データ型と相性が良い。ところで工数を減らすためにはバックエンドも同じ言語で書いてあわよくば isomorphic にしてしまいたいところだが、Elm はバックエンドを書くには現状適していない。OCaml なら js_of_ocaml でエコシステムを丸ごとブラウザに持って来れるのでフロントエンドもバックエンドも無理なく書けるはずである。まず The Elm Architecture を OCaml で実践できるようにするため Caelm というライブラリを書いている。俺の野望はまだまだこれからだ (未完)Elm と TEA についてElm というプログラミング言語がある。いわゆる AltJS の一つである。 ミニマリスティクな ML 系の関数言語で、型推論を持ち、型クラスを持たず、例外機構を持たず、変数の再代入を許さず、正格評価され、代数的データ型を持つ。 言語も小綺麗で良いのだが、何より付属のコアライブラリが体現する The Elm Architecture (TEA) が重要である。TEA は端的に言えば Flux フロントエンド・アーキテクチャの変種である。同じく Flux の派生である Redux の README に TEA の影響を受けたと書いてあるので知っている人もいるだろう。 ビューなどから非同期に送信される Message (Redux だと Action) を受けて状態 (Model; Redux だと State) を更新すると、それに対応して Virtual DOM が再構築されビューがよしなに再描画され人生を書き換える者もいた——という一方向の流れはいずれにせよ同じである。 差異はオブジェクトではなく関数で構成されていることと、アプリケーション外部との入出力は非同期メッセージである Cmd / Sub を返す規約になっていることくらいだろうか。後者は面白い特徴で、副作用のある処理はアプリケーションの外で起きて結果だけが Message として非同期に飛んでくるので、内部は純粋に保たれる。つまり Elm アプリケーションが相手にしないといけない入力は今現在のアプリケーションの完全な状態である Model と、時系列イベントである Me…