ラムダ計算に基づいた純粋関数型言語の実装 ~パーサーコンビネータを使ってみる~ #TechLunch

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1. ラムダ計算に基づいた純粋関数型 言語の実装 2011/05/18   Takuya  Shiotari ～パーサーコンビネータを使ってみる～

2. AGENDA ¢  Abstrac,on   ¢  Design  policy   ¢  Programming

    Language  &  Compiler   ¢  Func,onal  Language   ¢  What’s  Lambda  calculus?   ¢  Parser  Combinator   ¢  rparsec

3. ABSTRACTION 動機 目的 ラムダ計算に基づいたプログラミング言語の設計・実装を行う   なんか関数型言語って流行っぽい… んで、その関数型言語でパーサーコンビネータってのがおもろいらしい… おっしゃー！やってみるか！！ やるんだったら言語作りたいよね でも、あんまり実用的な言語意識しすぎると設計で終わっちゃいそうだなぁ…

   じゃ、超シンプルな言語仕様で実装しよう！！！！

4. DESIGN  POLICY ¢  実装言語はRuby   ¢  インタプリタとして実装   ¢  実装を単純化するためにIO等は実装しない

     ¢  パフォーマンスは一切考えない   ¢  文法はLisp-­‐Like   ¢  Scanner/ParserはParser  Combinatorで実装する

5. PROGRAMMING  LANGUAGE  &  COMPILER 別紙

6. FUNCTIONAL  LANGUAGE —  純粋関数型言語   ¢  Haskell、Concurrent  Clean、Miranda   — 

   非純粋関数型言語   ¢  ML、Lisp、Scheme、OCaml、F#   ラムダ計算の概念に基づいたプログラミング言語   特徴 —  第一級関数(First  class  func,on)   —  副作用(side  effects)なし —  カリー化(carrying)   —  遅延評価(lazy  evalua,on)   代表的な言語

7. 関数の定義と実行を抽象化した計算モデル   WHAT’S  LAMBDA  CALCULUS? <expr>  ::=  <iden,fier>    

                                |  (“λ”  <iden,fier>  “.”  <expr>)                                  |  (<expr>  <expr>)   例 f(x)  =  x  +  1 λ.x  x+1 変数 ラムダ抽象 関数適用 ラムダ抽象 f(2) (λ.x  x+1)  2 関数適用

8. PARSER  COMBINATOR ¢  最近流行のトップダウン構文解析   ¢  基本的なアイデアはパーサを結合子で合成して複雑な パーサを生成   ¢ 

   BNFからコードに落とし込むのが簡単   ¢  実装と文法定義で言語にギャップレス   ¢  ScannerとParserでギャップレス  

9. RPARSEC require  'rubygems'   require  'rparsec'     include  RParsec::Parsers

       eol                                    =  string  ?\n   quoted_char  =  not_char(?")  |  string('""')  >>  value(?")   quoted_cell      =  char(?")  >>  quoted_char.many.bind  {  |s|  value(s.join(''))  }  <<  char(?")   cell                                    =  quoted_cell  |  regexp(/[^,"\n]*/)   line                                    =  cell.separated(char(?,))   csv_file                      =  (line  <<  eol).many   csvパーサ

10. RPARSEC require  'rubygems'   require  'rparsec'     include  RParsec::Parsers

      include  RParsec::Functors   ops  =  RParsec::OperatorTable.new  do  |tbl|              tbl.infixl(string(?+)  >>  Plus,    10)              tbl.infixl(string(?-­‐)  >>  Minus,  10)              tbl.infixl(string(?*)  >>  Mul,      20)              tbl.infixl(string(?/)  >>  Div,      20)              tbl.prefix(string(?-­‐)  >>  Neg,      50)   end   expr    =  nil   term    =  integer.map(&To_i)  |  string(?()  >>  lazy  {  expr  }  <<  string(?))   delim  =  whitespace.many_   expr    =  delim  >>  RParsec::Expressions.build(term,  ops,  delim)   calc

11. 次回予告 ¢  ラムダ計算の実装   ¢  ラムダ式を用いて自然数を定義（チャーチ数） 0  :=  λf  x.

     x   1  :=  λf  x.  f  x   2  :=  λf  x.  f  (f  x)   3  :=  λf  x.  f  (f  (f  x))