【読書メモ】Scala関数型デザイン&プログラミング 1章 関数型プログラムの基礎
Scala関数型デザイン&プログラミング ―Scalazコントリビューターによる関数型徹底ガイド (impress top gear)
- 作者: Paul Chiusano,Rúnar Bjarnason,株式会社クイープ
- 出版社/メーカー: インプレス
- 発売日: 2015/03/20
- メディア: 単行本(ソフトカバー)
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概要
Scalaで関数型プログラミングを学ぶ本。 関数型と聞くと「ウ"ッ」っとなるプログラマーだが、会社で輪読会のお誘いがあったのと、対象読者が「Javaばっかしやってた人」だったのでなんかできそうだなと思い読んでみことにした。継続的にkotlinをやっているのでScalaで関数型を学べるならこれ幸い。という気持ちもあった。
今回は、1章:関数型プログラムの基礎 のまとめ。
隔週で輪読会をやっているので(可能であれば)毎回ブログにまとめていく
TL;DR
式eがあり、すべてのプログラムpにおいて、pの意味に影響を与えることなく、p内のすべてのeをeの評価結果と置き換えることができるとしたら、eは参照透過です。関数fがあり、式f(x)が参照透過なすべてのxに対して参照透過であるとしたら、fは純粋関数です。
1. 副作用とは
- 関数型プログラミング -> 純粋関数だけを使ってプログラムを構築すること
- 純粋関数 -> 副作用のない関数のこと
- 副作用 -> 単に結果を返すこと意外に何かする関数
副作用の例
- 変数を変更する
- データ構造を直接変更する
- オブジェクトのフィールドを設定する
- 例外をスローする、またはエラーで停止する
- コンソールに出力する、またはユーザー入力を読み取る
- ファイルを読み取る、またはファイルに書き込む
- 画面上ここに脚注を書きます))描画する
副作用を持つコードの例
2. 副作用の排除
- buyCoffeeの際にトランザクションを発生させたくない
- テスタビリティー
- 再利用性
- Chargeを返すように修正
- n杯のCoffeeの購入に対応した
buyCoffees
を作成 - ワンライナーでまとめられるよ!
3. 参照透過性
- どのようなプログラムにおいても、プログラムの意味を書き換えることなく式をその結果に置き換えることができる
intToString(5)
の結果を呼び出し元において"5"
と置き換えても正しく動作する。てきなこれは参照透過なのだろうか?
chargeはUnit
- buyCoffeeの戻りは
new Coffee()
と同等 - つまり、buyCoffeeの呼び出し元を全て
new Coffee()
と置き換えても、正しく動作(影響を与えない)しなければならない - この条件が満たされないので上記buyCoffeeには参照透過性がない。といえる
- buyCoffeeの戻りは
置換モデル
- 参照透過性では、関数が実行する全てのことが戻り値によって表される <= 普遍条件!
- 関数を全て結果に置き換えても同じように計算が進められる。
- 等価による置換
- プログラムの等式推論がなりたつ(意味不明)
純粋性
- 参照透過性が担保されるとめっちゃモジュール性高い
- 合成可能
4. まとめ
- 関数型プログラミングとは副作用のない純粋関数だけを用いてプログラミングすること
- メリット
- モジュール性向上
- 推論の容易可