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

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

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

(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 5 to 6 - サブルーチンとシグネチャ

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'); # ...
コメントを投稿
続きを読む

Perl 5 to 6 - 列挙型

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 16 - Enums 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 16 - 列挙型 SYNOPSIS enum bit Bool <False True>; my $value = $arbitrary_value but True; if $value { say "Yes, it's true"; # 表示される } enum Day ('Mon', 'Tue', 'Wed', 'Thu', 'Fri', 'Sat', 'Sun'); if custom_get_date().Day == Day::Sat | Day::Sun { say "Weekend"; } DESCRIPTION 列挙型は用途の広い獣です。定数の列挙からなる低レベルのクラスであり、定数は典型的には整数や文字列です(が任意のものが使えます)。 これらの定数は派生型やメソッド、あるいは通常の値のようにふるまいます。 but 演算子でオブジェクトに結びつけることができ、これによって列挙型を値に「ミックスイン」できます: my $x = $today but Day::Tue; 列挙型の型名を関数のように使うこともでき、引数として値を指定できます: $x = $today but Day($weekday); ...
コメントを投稿
続きを読む