スキップしてメイン コンテンツに移動

Perl 5 to 6 - サブルーチンとシグネチャ

ラベル:

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 04 - Subroutines and Signatures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 04 - サブルーチンとシグネチャ

SYNOPSIS

# シグネチャなしのサブルーチン——Perl5風
sub print_arguments {
    say "Arguments:";
    for @_ {
        say "\t$_";
    }
}

# 固定引数の型指定付きシグネチャ
sub distance(Int $x1, Int $y1, Int $x2, Int $y2) {
    return sqrt ($x2-$x1)**2 + ($y2-$y1)**2;
}
say distance(3, 5, 0, 1); 

# デフォルト引数
sub logarithm($num, $base = 2.7183) {
    return log($num) / log($base)
}
say logarithm(4);       # 第2引数はデフォルトを利用
say logarithm(4, 2);    # 明示的な第2引数

# 名前付き引数
sub doit(:$when, :$what) {
    say "doing $what at $when";
}
doit(what => 'stuff', when => 'once');  # 'doing stuff at once'
doit(:when<noon>, :what('more stuff')); # 'doing more stuff at noon'
# 不正: doit("stuff", "now")

DESCRIPTION

サブルーチンはsubキーワードで宣言され、CやJavaその他の言語と同様に形式的パラメータを持ちます。これらのパラメータは型制約をとることもできます。

パラメータはデフォルトでは読み出し専用です。この挙動はいわゆる「Trait」で変更できます:

sub foo($bar) {
    $bar = 2;       # 禁止されている
}

my $x = 2;
sub baz($bar is rw) {
    $bar = 0;       # 許される
}
baz($x); say $x;    # 0

sub quox($bar is copy){
    $bar = 3;
}
quox($x); say $x    # まだ0

パラメータは?を後ろに付けたり、デフォルト値を与えることでオプションにできます。

sub foo($x, $y?) {
    if $y.defined {
        say "WE CAN HAZ $y"
    }
}

sub bar($x, $y = 2 * $x) { 
    ...
}

名前付きパラメータ

my_sub($first, $second)のようにしてサブルーチンを呼び出すとき、$firstは最初の形式的パラメータに、$secondは2番目の形式的パラメータに、といった具合に結びつきます。このようなパラメータを「位置的」パラメータと呼んでいます。

数を数えるより名前を思い出す方が簡単なことは往々にしてあるので、Perl6は名前付きパラメータも持っています:

my $r = Rectangle.new( 
        x       => 100, 
        y       => 200, 
        height => 23,
        width  => 42,
        color  => 'black'
);

引数が具体的に何を意味しているか、見るなりすぐに理解できます。

名前付きパラメータを定義するには、単にパラメータの前に:を置くだけです:

sub area(:$width, :$height) {
    return $width * $height;
}
area(width => 2,  height => 3);
area(height => 3, width => 2 ); # 同じ
area(:height(3), :width(2));    # 同じ

ここまでの例では変数名がパラメータの名前としても使われていますが、別の名前を使うこともできます:

sub area(:width($w), :height($h)){
    return $w * $h;
}
area(width => 2,  height => 3);

名前付き引数は名前を使ってのみ渡すことができ、位置による指定はできません。一方で位置的引数は名前を使って渡すこともできます:

sub sqrt($number) { ... };
sqrt(3);
sqrt(number => 3); # これも動く

丸呑み(Slurpy)引数

サブルーチンにシグネチャを付けることは、前もって引数の数を知っておかなければならないということではありません。 残された引数を使い切る、丸呑み(slurpy)パラメータを(通常のパラメータの後に)定義することができます:

sub tail ($first, *@rest){
    say "First: $first";
    say "Rest: @rest[]";
}
tail(1, 2, 3, 4);           # "First: 1\nRest: 2 3 4\n"

変数展開

デフォルトでは配列は引数リストに展開されません。したがってPerl5とは異なり次のようなコードが書けます:

sub a($scalar1, @list, $scalar2){
    say $scalar2;
}

my @list = "foo", "bar";
a(1, @list, 2);                  # 2

これはデフォルトではリストを引数リストとして使えないということでもあります:

my @indexes = 1, 4;
say "abc".substr(@indexes)       # エラー!

プレフィクス|を付けると期待した動作をします:

say "abcdefgh".substr(|@indexes) # bcde

多重サブルーチン

異なるパラメータリストを持つ同名のサブルーチンを複数定義できます:

multi sub my_substr($str) { ... }                          # 1
multi sub my_substr($str, $start) { ... }                  # 2
multi sub my_substr($str, $start, $end) { ... }            # 3
multi sub my_substr($str, $start, $end, $subst) { ... }    # 4

このようなサブルーチンを呼び出すと、パラメータリストが一致するものが選ばれます。

多重サブルーチンは引数の数で区別できる必要はなく、パラメータの型でも区別します:

multi sub frob(Str $s) { say "Frobbing String $s"  }
multi sub frob(Int $i) { say "Frobbing Integer $i" }

frob("x")       # Frobbing String x
frob(2)         # Frobbing Integer 2

MOTIVATION

明示的な型シグネチャの有用性を疑う人はいません: タイピング量は削減され、重複引数の確認は省け、より自己文書化されたコードになります。 名前付きパラメータの価値も既に議論され切っています。

これはまた有用なイントロスペクションを提供します。例えばブロックかサブルーチンをArray.sortに渡したとして、そのコードが1つだけ引数を取るとすると、シュワルツ変換が自動的に行われます——このような機能はPerl5では不可能でした。明示的なシグネチャを欠いているため、sortはコードブロックが何個の引数を取るのか判断できないからです。

多重サブルーチンは組み込み関数を新しい型に対してオーバーライドできるという点で非常に便利です。例えばあなたが(大文字と小文字の変換に独特の規則がある)トルコ語の文字列を正しく扱えるようにローカライズされたバージョンのPerl6を欲しがっているとしましょう。

言語を改変する代わりに単にTurkishStrという新しい型を導入し、組み込み関数に多重サブルーチンを追加するだけです:

multi uc(TurkishStr $s) { ... }

これで文字列が言語に対応した型を持っているかだけ気をつければ、ucを通常の組み込み関数のように使えます。

演算子もサブルーチンなので、これらの改善点は演算子についても同様に働きます。

SEE ALSO

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

コメント

コメントを投稿

このブログの人気の投稿

Perl の新 class 構文を使ってみる

Perl 5 のオブジェクト指向機能は基本的には Python の影響を受けたものだが、データを名前空間 (package) に bless する機構だけで Perl 4 以来の名前空間とサブルーチンをそのままクラスとメソッドに転換し第一級のオブジェクト指向システムとした言語設計は驚嘆に価する。 実際この言語のオブジェクトシステムは動的型付言語のオブジェクト指向プログラミングに要求されるおよそあらゆる機能を暗にサポートしており、CPAN には Moose を筆頭とした屋下屋オブジェクトシステムが複数存在しているがその多くは Pure Perl ライブラリである。つまり「やろうと思えば全部手書きで実現できる」わけである。 そういうわけで Perl のオブジェクト指向プログラミングサポートは機能面では (静的型検査の不在という現代的には極めて重大な欠如を除けば) 申し分ないのだが、しかし Moose その他の存在が示しているように一つ明らかな欠点がある。記述の冗長さだ。 コンストラクタを含むあらゆるメソッドは第一引数としてレシーバを受ける単なるサブルーチンとして明示的に書く必要があるし、オブジェクトのインスタンス変数 (a.k.a. プロパティ / データメンバ) は bless されたデータに直接的ないし間接的に プログラマ定義の方法 で格納されるためアクセス手段は実装依存である。これはカプセル化の観点からは望ましい性質だが、他者の書いたクラスを継承するときに問題となる。ある日データ表現を変更した親クラスがリリースされると突然自分の書いた子クラスが実行時エラーを起こすようになるわけだ。 そうならないためにはインスタンス変数へのアクセスに (protected な) アクセサを使う必要があるのだが、そのためには親クラスが明示的にそれらを提供している必要があるし、そもそも Perl にはメソッドのアクセス修飾子というものがないので完全な制御を与えるならばオブジェクトの内部状態がすべて public になってしまう。 そのような事情もあり、特にパフォーマンスが問題にならないようなアプリケーションコードでは Moose のようなリッチな語彙を提供するオブジェクトシステムを使うことが 公式のチュートリアルでも推奨 されてきた。Perl コアのオブジェクトシステムの改良は...
コメントを投稿
続きを読む

救急外来にかかったときの記録

子どもの頃にかかった記憶はあるが自分で行ったことはなかったのでメモしておく。 先日怪我をした。より具体的に云うとランニング中に転倒し顎を地面に叩きつけた。深夜の12時ごろの話である。 その時点ては両手の擦傷が痛いとか下顎の間接が痛いとか奥歯のセラミックが割れなくて幸いだったといった程度だが、マスクを外して見るとなにやら下部に血がついている。 顎にも擦傷があるのかとうんざりしながら歩いて帰り、血の滲んだマスクを捨てて傷口を洗おうとしたところで皮膚が割けて肉が見えているのに気付いた。 一瞬顔が青くなったが単身なので倒れるわけにはいかない。幸い血は固まっていてそれほど出血していないし、先程まで運動していたからかあまり痛みもない。 この時点で明白な選択肢は3つあった。即ち: 救急車を呼ぶ 自力で病院へ行き救急外来を受診する 応急処置して朝になったら近場の医院を受診する である。まず 3 は精神的に無理だと悟った。血も完全には止まっていないし、痛みだしたら冷静に行動できなくなるだろう。 1 はいつでも可能だったが、意識明瞭で移動にも支障がない状態では憚られた。救急車が受け入れ先病院を探すのにも時間がかかると聞く。 結局とりあえず 1 をバックアップ案とし、2 の自分で連絡して病院へ向かうことにした。まずは病院探しである。このときだいたい 00:30 AM。 最初に連絡したのは最寄りの都立病院の ER だった。ここならタクシーで10分もかからない、のだが、なんと ER が現在休止しているとの回答だった。そんなことがあるのかと驚愕したがどうしようもない。 近場に形成外科の救急外来の開いている病院はないか尋ねたところ 消防庁の相談センター の電話番号を案内された。 ここで4つの病院を紹介された。余談だが相談の対応は人間だが番号の案内は自動音声に切り替わるので録音の用意をした方が良い (一応2回くり返してくれる。) いずれも若干遠くタクシーで2、30分かかるが仕方がない。最初に連絡した最寄りの病院はその日形成外科の当直医師がいなかった。二件目でトリアージの質問をされ、受け入れ可能とのことだったので受診先が決定。このとき 00:45 AM。 診察時に脱ぎ易い服に着替え (このときまでランニングウェアだった)、健康保険証を持って病院へ向かう。ガーゼがないのでマス...
コメントを投稿
続きを読む

Perl 5.42 が出たので perldelta を読んだ

去る2025年7月2日に Perl 5.42 がリリースされた。ので例によって perldelta を一通り眺めた。 このバージョンは実験的機能である組込みのクラス構文の実装が進展した。 他にもパフォーマンスの改良、組み込み関数・演算子・C レベル API の追加、多数のバグ修正があるが劇的な変化ではなく、発見・修正された脆弱性もかなり限定的な問題なので刺さる機能がなければ急いで移行する必要はあまりないように思われる。 以下主だった新機能の抜粋。 source::encoding プラグマ ソースコードが特定の文字エンコーディングで記述されていることを宣言するプラグマ。サポートされているエンコーディングは ASCII と UTF-8 のみである。 use source::encoding 'ascii' が宣言された字句的スコープにおいて非 ASCII 文字を記述するとコンパイル時エラーが発生するようになる。 use source::encoding 'utf8' は単に use utf8 のシノニムである。 Perl 5 は 2000 年にリリースされたバージョン 5.6 から UTF-8 によるソースコード記述をサポートしているが、後方互換性のため既定では ASCII を前提としており、 utf8 プラグマを使わない限り文字列リテラルや RegExp リテラルはバイト列として解釈されるし、識別子にも英数字および '_' しか使うことができない。 識別子はともかく「リテラルは既定でバイト列である」という意味論は極めて誤用しやすい。Unicode 文字列のつもりで渡した値が意図せずバイト列であったために実行時警告・エラーを得た経験は非英語圏のプログラマなら一度ならずあるだろう。 このプラグマはそのような初歩的なバグをコンパイル時に検出することで、Perl プログラムの最も頻出するエラーの一つを実質的に解消しようとしている。 ちなみに use v5.42 すると自動で use source::encoding 'ascii' も有効になるので、今まさに警告を吐いているようなアプリケーションをアップグレードする際は注意が必要である。 any / all 演算子 実験的...
コメントを投稿
続きを読む

(multi-)term-mode に dirtrack させる zsh の設定

TL;DR .zshrc に以下を書けば良い: # Enable dirtrack on (multi-)term-mode. if [[ " $TERM " = eterm * ]]; then chpwd() { printf '\032/%s\n' " $PWD " } fi 追記 (May 14, 2025): oh-my-zsh を使っていれば emacs プラグインが勝手にやってくれる: plugins = ( emacs ) 仔細 term-mode は Emacs 本体に付属する端末エミュレータである。基本的には Emacs 内でシェルを起動するために使うもので、古い shell-mode よりも端末に近い動きをするので便利なのだが、一つ問題がある。シェル内でディレクトリを移動しても Emacs バッファの PWD がそのままでは追従しない点だ。 こういう追従を Emacs では Directory Tracking (dirtrack) と呼んだりするが、 shell-mode や eshell ではデフォルトで提供しているのに term-mode だけそうではない。 要するにシェル内で cd してもバッファの PWD は開いた時点のもの (基本的には直前にアクティヴだったバッファの PWD を継承する) のままなので、移動したつもりで C-x C-f などをするとパスが違ってアレっとなることになる。 実は term-mode にも dirtrack 機能自体は存在しているのだが、これは シェルがディレクトリ移動を伴うコマンドを実行したときに特定のエスケープシーケンスを含んだ行を印字することで Emacs 側に通知するという仕組み になっている。 Emacs と同じく GNU プロジェクトの成果物である bash は Emacs 内での動作を検出すると自動的にこのような挙動を取るが、zsh は Emacs の事情なんか知ったことではないので手動で設定する必要がある。 まずもって「ディレクトリ移動のコマンドをフックする」必要がある訳だが、zsh の場合これは簡単で cd / pushd / popd のようなディレクトリ...
コメントを投稿
続きを読む

Perl 7 より先に Perl 5.34 が出るぞという話

Perl 5 の次期バージョンとして一部後方互換でない変更 (主に間接オブジェクト記法の削除とベストプラクティスのデフォルトでの有効化) を含んだメジャーバージョンアップである Perl 7 がアナウンスされたのは昨年の 6 月 のことだったが、その前に Perl 5 の次期周期リリースである Perl 5.34 が 5 月にリリース予定 である。 現在開発版は Perl 5.33.8 がリリースされておりユーザから見える変更は凍結、4 月下旬の 5.33.9 で全コードが凍結され 5 月下旬に 5.34.0 としてリリース予定とのこと。 そういうわけで事前に新機能の予習をしておく。 8進数数値リテラルの新構文 見た瞬間「マジかよ」と口に出た。これまで Perl はプレフィクス 0 がついた数値リテラルを8進数と見做してきたが、プレフィクスに 0o (zero, small o) も使えるようになる。 もちろんこれは2進数リテラルの 0b や 16進数リテラルの 0x との一貫性のためである。リテラルと同じ解釈で文字列を数値に変換する組み込み関数 oct も` 新構文を解するようになる。 昨今無数の言語に取り入れられているリテラル記法ではあるが、この記法の問題は o (small o) と 0 (zero) の区別が難しいことで、より悪いことに大文字も合法である： 0O755 Try / Catch 構文 Perl 5 のリリース以来 30 年ほど待たれた実験的「新機能」である。 Perl 5 における例外処理が特別な構文でなかったのは予約語を増やさない配慮だったはずだが、TryCatch とか Try::Tiny のようなモジュールが氾濫して当初の意図が無意味になったというのもあるかも知れない。 use feature qw/ try / ; no warnings qw/ experimental::try / ; try { failable_operation(); } catch ( $e ) { recover_from_error( $e ); } Raku (former Perl 6) だと CATCH (大文字なことに注意) ブロックが自分の宣言されたスコープ内で投げられた例外を捕らえる...
1 件のコメント
続きを読む