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

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 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:<+>は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 ** 4は2 ** (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, 3はinfix:<,>(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 < $cは($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$stuffがメソッドの引数として渡され、$objectはself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(StrやInt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

コメントを投稿

このブログの人気の投稿

js_of_ocaml の使い方

js_of_ocaml (jsoo) は Ocsigen が提供しているコンパイラである。その名の通り OCaml バイトコードから JavaScript コードを生成する。 これを使うことで OCaml で書いたプログラムを Web ブラウザや node.js で実行することができる。 インストール 単に OPAM を使えば良い: $ opam install js_of_ocaml js_of_ocaml-ocamlbuild js_of_ocaml-ppx バージョン 3.0 から OPAM パッケージが分割されたので、必要なライブラリやプリプロセッサは個別にインストールする必要がある。 とりあえず使うだけなら js_of_ocaml と js_of_ocaml-ppx の二つで十分。後述するように OCamlBuild でアプリケーションをビルドするなら js_of_ocaml-ocamlbuild も入れると良い。 これで js_of_ocaml コマンドがインストールされ、OCamlFind に js_of_ocaml 及びサブパッケージが登録される。 コンパイルの仕方 以下ソースファイル名は app.ml とし、ワーキングディレクトリにあるものとする。 手動でやる場合 一番安直な方法は、直接 js_of_ocaml コマンドを実行することである: $ # バイトコードにコンパイルする。js_of_ocaml.ppx は JavaScript オブジェクトの作成や操作の構文糖衣を使う場合に必要 $ ocamlfind ocamlc -package js_of_ocaml,js_of_ocaml.ppx -linkpkg -o app.byte app.ml $ # 得られたバイトコードを JavaScript にコンパイルする $ js_of_ocaml -o app.js app.byte OCamlBuild を使う場合 OCamlBuild を使う場合、.js 用のビルドルールを定義したディスパッチャが付属しているので myocamlbuild.ml でこれを使う: let () = Ocamlbuild_plugin . dispatch Ocamlbuild_js_of_ocaml . dispatcher $ # app.ml -...
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

(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

Project Euler - Problem 3

問題 原文 What is the largest prime factor of the number 600851475143 ? 日本語訳 600851475143 の素因数のうち最大のものを求めよ。 解答 いきなり難易度が上がりました。素因数分解の問題です。 結局のところ片っ端から割ってみるしかないのですが、探索範囲を狭めることはできます。 正の整数の範囲で考えると、l = m * nかつm >= nであれば、floor(sqrt(l)) >= nであることが直感的に分かります。ここでfloorは実数を0の方向に丸めて整数にする関数、sqrtは平方根を返す実数関数です。 nが分かれば、mは除算で求められます。つまりlが与えられた時、それを2つの因数に分解するのに探索する範囲は高々2 .. floor(sqrt(l))で十分ということです。 2つに分けられたならこっちのもの、得られたmとnを再帰的に分解して、その結果を合わせれば素因数分解の結果が得られます。 アルゴリズムを書き下すと次のようになります： n <- floor(sqrt(l))とする。 n = 1なら、これ以上は分解できない（lは素数である）のでlをそのまま返す。 nがlの因数なら、m <- l / nとし、mとnに対してこのアルゴリズムを再帰的に適用し、その結果を連結して返す。 因数でないなら、n <- n - 1とし、2.から繰り返す。 これで計算は可能です。しかしもう少し最適化を検討してみましょう。 偶数は一般に2mの形で表せます。同様に奇数は2m + 1と書けます。 偶数同士の積は2m * 2n = 4mnとなり、l = 2mnとおけば2lなのでこれも偶数です。 奇数同士の積は(2m + 1)(2n + 1) = 4mn + 2(m + n) + 1であり、l = 2mn + m + nとすると2l + 1なのでこれも奇数です。 偶数と奇数の積は2m(2n + 1) = 4mn + 2mなので、l = 2mn + mとおいて2lなので偶数です。 つまり、奇数の因数は必ず奇数のみから成るということが分かります。先ほどのアルゴリズムでは、4.のステップでn <- n - 1としていました。...
2 件のコメント
続きを読む

Project Euler - Problem 27

問題 しばらく止まってましたが今日から再開。 原文 Considering quadratics of the form: n 2 + an + b, where |a| < 1000 and |b| < 1000 Find the product of the coefficients, a and b, for the quadratic expression that produces the maximum number of primes for consecutive values of n, starting with n = 0. 日本語訳 |a| < 1000, |b| < 1000 として以下の二次式を考える (ここで|a|は絶対値): n 2 + an + b n=0から始めて連続する整数で素数を生成したときに最長の長さとなる上の二次式の, 係数a, bの積を答えよ. 解答 最大探索範囲は-999 <= a <= 999、-999 <= b <= 999なので、およそ4,000,000通りの係数の組合せを試すことになります。組合せ毎に数列を生成して、それが素数か判定するわけですからたまりません。簡単な検討を加えて範囲を絞りましょう。 与えられた二次式をf(n)とおくと、f(0) = b、f(1) = a + b + 1です。 f(n)が長さ2以上の素数列を生成するならこれらは素数ですから、次のことがいえます： bは素数である a + b + 1は素数である b = 2のとき、aは偶数である それ以外のとき、aは奇数である 素数判定関数 is_prime には同じ引数が与えられることがよくあるのでメモ化しています。 #!/usr/bin/perl use strict; use warnings; use feature qw/say/; sub prime_seq_len($$) { my ($coeff_a, $coeff_b) = @_; my $len = 0; my $n = 0; $len++, $n++ while is_prime($n * ($n + $coeff_a) ...
2 件のコメント
続きを読む