Yulang

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エフェクト ​

Yulang の副作用は algebraic effect として扱う。effect は宣言され、呼び出され、handler で処理され、型に追跡される。

宣言 ​

yulang
act console:
    our read: () -> str
    our println: str -> ()

act は effect interface を作る。operation は our または pub の signature として並べる。同名の companion module が作られ、console::read のように参照できる。

呼び出し ​

yulang
say "hello"
my line = console::read()

effect operation は普通の関数のように呼べる。呼び出した関数の型には、その effect が残る。

Handler ​

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

catch expr: は handler である。operation arm は operation の引数と continuation k を受け取る。k value を呼ぶと、operation の場所へ値を返して計算を続ける。

handler は effect row から処理済み effect を取り除く。たとえば action が [console; e] 'a のような computation type を持つなら、run_console action は残りの effect だけを持ち、'a を返す。

handler は shallow ​

Yulang の handler は shallow である。arm は一度だけ operation を受け取り、 k で再開された計算は同じ handler に自動では包まれない。再開後に同じ effect を起こしても、handler は二度目に発火せず、effect はそのまま外側へ 伝播する。

operation を連続で受けたいときは、arm 側で continuation を再度 handler で 包む書き方をする。

yulang
our run_console(action: [console] 'a): 'a = catch action:
    console::read(), k -> run_console (k "42")    -- ← run_console で巻き直す
    console::println _, k -> run_console (k ())
    v -> v

このリファレンスの handler 例の多くがこの自己再帰形なのはそのため。 operation が 1 度しか起きない前提なら再帰を省ける。effect を繰り返し起こす 任意の計算を扱うときは再帰が必須。

Effect row ​

yulang
[console; e] str
() -> [console; e] str

[...] の中に effect を並べる。; e は残りの effect を表す row variable である。[_] は annotation 内で推論に任せるための placeholder として使えるが、effect row type そのものの標準形ではない。

effect は型引数を持つこともできる。

yulang
act ref_update 'a:
    our update: 'a -> never

そのため row には ref_update int のような entry も入る。型表示では Greek variable が出ることがあるが、source annotation では row tail に e のような名前を使うのが普通。

effect-row method は nominal value companion ではなく、receiver の effect row から選ばれる。

yulang
use std::undet::*

(each [1, 2, 3]).list

同じ row 内の複数の effect が同名 method を持つ場合、row が絞られるまで selection は ambiguous になる。

Propagation ​

effectful な関数を呼ぶと、その effect は外側へ伝播する。handler を置いた場所でだけ取り除かれる。

yulang
our ask() = console::read()

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

error 宣言 ​

error は、enum、throwing operation を持つ act、impl Throw、wrap / up companion helper をまとめて生成する短縮構文である。

yulang
error fs_err:
    not_found path
    denied path
    invalid_path path

各 variant は data constructor と effect operation の両方として使われる。値として必要な文脈では fs_err の値になり、effect として必要な文脈では fs_err effect を発火する operation になる。

fail、名指し catch、wrap、from 集約、up の使い方を含む全体像は エラー を参照。

通常の enum variant でも from は使える。キャスト を参照。

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Yulang