入門SRTP - 型レベルプログラミングちょっとだけ入門

入門SRTP 型レベルプログラミングちょっとだけ入門第1回 Fun Fan Fsharp LT資料

|> 自己紹介松本幸大 (まつもとこうだい) 2000年2月16日生まれ (現在21歳) 放送大学教養学部在学中
Twitter : @0918nobita GitHub : 0918nobita 好きなプログラミング言語 : 　F#, OCaml, Haskell, Lisp, Rust 一番使うプログラミング言語 : 　TypeScript (Webフロントエンド案件)

|> 自己紹介趣味：プログラミング言語探求, PCゲーム(Apex Legends), 音楽ゲーム (CHUNITHM, Arcaea), 作曲(DTM), イラスト制作…etc.
オリジナル曲「Tonari’s Diary」 (SoundCloud) イラスト「最期に果たす決意」 (pixiv)

|> ２種類の型パラメータ • ジェネリック型パラメータ • 静的に解決される型パラメータ (SRTP: Statically Resolved Type
Parameters)

|> ２種類の型パラメータ [ジェネリック型パラメータ] (他の .NET 言語と共通)

|> ２種類の型パラメータ [ジェネリック型パラメータ] 異なる型の値を渡して呼び出せるが、生成される関数定義は１通りだけ → サンプルプログラムをコンパイルして得られたアセンブリ (.dll) を見てみる

ジェネリックな静的メソッドが1つだけ

|> ２種類の型パラメータ • ジェネリック型パラメータ • 静的に解決される型パラメータ (SRTP)

|> ２種類の型パラメータ [静的に解決される型パラメータ (SRTP)] F# 独自の言語機能で、コンパイル時に当てはめられる (解決される) 型が決まる

|> SRTP の「制約」 inline 関数・静的メソッドにおいて、引数が持っているべきメンバ関数とその型を指定し、コンパイラに静的チェックさせられる (制約を推論してくれることもある)

|> SRTP の「メンバ呼び出し」 SRTP に対して、静的メンバを指定して呼び出せる制約とは異なり、関数本体 (= 以降) で使用する ^X
は GetName : unit -> string を静的メンバとして持っていなければならないメンバ制約

|> SRTP の「メンバ呼び出し」 SRTP に対して、静的メンバを指定して呼び出せる制約とは異なり、関数本体 (= 以降) で使用するメンバ呼び出し
^X の持つ GetName 静的メソッドを、第1引数に () を渡して呼び出す

|> SRTP の制約で推論型を取り出す SRTP の制約のなかで、引数では使っていない SRTP を新たに用いることもできる → そこに当てはまる (推論される)
型を取り出せる

|> SRTP の制約で推論型を取り出すメンバ制約引数では直接使っていない SRTP

|> SRTP の制約で推論型を取り出す ^AorB の持つ GetName 静的メソッドを、第1引数に () を渡して呼び出す
メンバ呼び出し

変化なし

|> F# での型レベルプログラミングの特異性最終的な静的型の情報を実行時に持ってこれる (+ リフレクションで操作できる) → 型計算の結果によって実行時の挙動を変えられる TypeScript に代表されるような、実行時に静的型の情報が「消える」言語だと
このようなテクニックは通常使えない

|> 型レベル線形リストを定義する取り出し・結合・反転などの操作に対して、より厳格な型付けの行われる線形リストを定義してみる値型 Nil Nil Cons (T,
Nil) Cons<T, Nil> Cons (T, Cons (U, Nil)) Cons<T, Cons<U, Nil>>

|> 型レベル線形リストを定義するここからは実際のソースコードを GitHub 上で確認したり、ライブコーディングしながら話します 0918nobita/fs-typelevel https://git.io/Jsy8g

|> まとめ • SRTPはコンパイル時に決まる型パラメータ • メンバ制約を指定して、引数に渡せる値を制限できる • 推論型をパターンマッチ的に取り出せる • オーバーロードしてコンパイラに選択してもらえる
• 再帰的に型を計算させることも可能 • 最終的な型は実行時に持ち込んで活用できる

Next… 型レベルプログラミングで定義された型を楽に生成したい → F# より高レベルな言語でリテラルを記述して、F# の型に翻訳したい → TypeProvider が使えるかもしれない！？ (現在調査中)

|> 参考文献 • Statically Resolved Type Parameters - F# |
Microsoft Docs • SRTP入門 by midoliy - Zenn • F# で型レベルプログラミング - SevenColoured

ご清聴ありがとうございました！

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