Yulang

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Playground

ツアー ​

Yulang の主要機能を短く巡るページです。 すべての例は Playground で実行できます。

基本、struct、省略可能引数、parser pattern、可変 binding と参照、非決定性の順に進みます。 続いて Junction、effect、ループと早期 return、エラー、コメントを扱い、最後に次の資料を案内します。

基本 ​

まず式を 1 つ実行します。

yulang
1 + 2

Playground はトップレベルの式を評価し、最後のトップレベル式の値だけを表示します。 先に評価した値を表示するには、say を呼びます。 スクリプト言語みたいに「いきなり書いていきなり走る」感覚です。

binding では関数も定義できます。

yulang
my double x = x + x
double 21

my f x = ... は、左辺に名前と、それに続く引数 pattern を置く関数 binding です。 OCaml の let f x = ... や Haskell の f x = ... に近い書き方になります。 複数引数なら my add x y = x + y のように並べます。

可視性は次の通り。

  • my：現在の scope だけで見える private binding で、double と area がこの形です。
  • our：囲んでいる companion module に公開し、.norm2 と effect operation がこの形です。
  • pub：module の外へ export し、先ほどの double を別 module から使わせるなら宣言を pub double x = ... に変えます。

struct ​

with: block では、struct の宣言内に method を付けられます。

yulang
struct point { x: int, y: int } with:
    our p.norm2 = p.x * p.x + p.y * p.y

point { x: 3, y: 4 } .norm2

struct は nominal な record 型です。 Rust や OCaml の record と似ています。 違うのは with: で method を一緒に書けること。 our p.norm2 の p は receiver 名で、point の値から .norm2 として呼べます。 class を作るほどではないけれど「型に紐付いた振る舞いを束ねたい」場面に向いています。

省略可能引数 ​

record pattern の default は、named optional argument として使えます。

yulang
my area {width = 1, height = 2} = width * height

say: area { width: 3 }
say: area {}
say: area { width: 3, height: 4 }

この 3 回の呼び出しは、6、2、12 の順に表示します。

default は左から右へ評価され、前の field を参照できます。

yulang
my f {a = 1, b = a + 1, c = b + 1} = (a, b, c)
f {}             // (1, 2, 3)
f { a: 10 }      // (10, 11, 12)

Python のキーワード引数 + default、Ruby のハッシュ展開、TypeScript の function f({a = 1} = {}) に近い使い心地です。 型はちゃんと推論されるので、注釈は要りません。

Parser pattern ​

parser pattern は、case の arm で文字列を直接 match して、その場で部分文字列を capture する pattern です。 ~"..." は短い形、rule { ... } は guard や名前付き parser piece を置きたいときの形です。

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use std::text::parse::*

my route = \line -> case line:
    ~"get :key" -> "GET " + key
    ~"set :key {v = ..}" -> "SET " + key + " = " + v
    rule { id = word } if id.starts_with "a" -> "user " + id
    _ -> "unknown"

(route "get color").say
(route "set color deep-blue").say
(route "alice").say
(route "???").say

4 回の呼び出しは、GET color、SET color = deep-blue、user alice、unknown の順に表示します。

可変 binding と参照 ​

my $x = ... は可変 binding を作ります。 $x は読み取り、&x = v は書き込みです。

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{
    my $x = 10
    &x = $x + 1
    $x
}

$ と & が見た目に出るのは、Perl と Raku 風です。 「ふつうの binding は immutable、可変にしたいときだけ印を付ける」スタイルで、コードを読むときに「ここから状態がある」と一目で分かります。

field や index にもそのまま使えます。

yulang
{
    my $xs = [2, 3, 4]
    &xs[1] = 6
    $xs
}

内部的にはこれらは小さな var effect として展開されるので、可変状態が型に現れ、binder から暗黙に漏れません。 「グローバルに見える変数」ではなく「読み書きの場所をその場で開いている」というニュアンスです。

非決定性 ​

std::control::nondet の each xs は、xs から要素を 1 つ選びます。 .list はすべての結果を集めます。

yulang
(each [1, 2, 3] + each [4, 5, 6]).list

これは「[1,2,3] から 1 つ、[4,5,6] から 1 つ選んで足す。可能な組み合わせ全部」を表します。 Prolog や Haskell の list monad、SQL の cross join のような考え方を、ふつうの式に埋め込めるイメージです。

無限範囲も扱えます。 前の選択を使って後の範囲を絞れば、.once で最初に成功する組を返します。

yulang
{
    my a = each 1..
    my b = each a<..
    my c = each b<..

    guard: a * a + b * b == c * c

    (a, b, c)
} .once

これは「ピタゴラス数を 1 個欲しい」と宣言したらそれを探してくる、というプログラムです。

Junction ​

all と any は collection 全体に比較を持ち上げます。

yulang
if all [1, 2, 3] < any [2, 3, 4]:
    1
else:
    0

Ruby なら [1,2,3].all? { |x| [2,3,4].any? { |y| x < y } } のように畳む比較を、Yulang では if の中にそのまま書けます。 if が effectful な条件を受け取れるように設計されているおかげです。

effect ​

act は effect interface を宣言します。 operation は普通の関数のように呼び、catch で処理します。

yulang
act console:
    our read: () -> int

our ask() = console::read()

our run_console(action: [console] 'a): 'a = catch action:
    console::read(), k -> run_console(k 42)

run_console:
    ask()

ask() の型は [console] int で、これは「int を返すが console effect を起こすかもしれない計算」を意味します。 run_console は catch でその operation を処理し、戻り値の型から [console] を取り除きます。

handler arm の k は continuation で、k value を呼ぶと operation の呼び出し位置へ値を返して計算を再開します。 handler の差し替え、ループ、早期 return、例外は、いずれも k をどう扱うかという選択です。

ループと早期 return ​

for x in xs: は Fold を実装する値を走査します。 list や range は標準で対応しています。 sub: は早期 return scope を作り、return value が直近の sub: から抜けます。

yulang
sub:
    for x in 0..:
        if x == 5: return x
    0

return は、prelude が sub effect の return operation を基に export する演算子です。 last、next、redo も同じ仕組みで、ループの effect を呼んでいるだけです。 「早期脱出」「break」「continue」が、特殊構文ではなく 同じ effect 機構の応用 で書かれています。

エラー ​

error は enum と effect operation 群を同時に作る糖衣です。

yulang
error path_err:
    not_found path
    denied path
    invalid_path path

path_err::not_found "path" は、文脈によって data constructor としても、throwing operation としても読めます。

yulang
error path_err:
    not_found path
    denied path
    invalid_path path

my err: path_err = path_err::not_found "/x"   // 値
path_err::not_found "/x"                      // [path_err] effect を起こす

型注釈により、最初の行は path_err 値になります。 値を求める文脈がない 2 行目は、[path_err] effect を起こします。

from は、あるエラーを別のエラーへまとめます。

yulang
error path_err:
    not_found path
    denied path
    invalid_path path

error app_err:
    path from path_err

エラーは effect row の中に名前で残るので、「何が起きうるか」が型を見ればわかります。 Display だけを残してエラーの型を消去する anyhow のような wrapper は、意図的に持ちません。 エラーを値として見る必要があるときは、wrap で result 値に閉じます。

コメント ​

Yulang には line コメントと doc コメントがあります。

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// 通常の line comment

-- doc comment

---
複数行の doc comment
---

-- は doc コメントです。 ただのメモには // を使います。

次に読むもの ​

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