RFCから見るPHP8

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1. RFCから見るPHP8 ソリューション開発第1部2課 加藤豊映
2. 私とPHP • 前の会社(2017/4~2018/7)でPHPを使っていた • 初めて学んだプログラミング言語だったのでPHPは親 • ACCESSに来てからは使っていない(親不孝) • 動向は追っている
3. PHP8 • 2020/11/26にPHP8.0がリリースされた ◦ 現在はPHP8.1のリリースに向けて開発が進んでいる • 今更ではあるがRFCベースでPHP8の新機能を紹介
4. Constructor property promotion(v8.0) • RFC • コンストラクタを使った、オブジェクトのプロパティの初期化に関するコードが簡潔 に書けるようになった • オブジェクトのプロパティがコンストラクタの引数名で自動的に生成される
5. Before/After // PHP7 class Point { public float $x; public float $y; public float $z; public function __construct( float $x = 0.0, float $y = 0.0, float $z = 0.0, ) { $this->x = $x; $this->y = $y; $this->z = $z; } } // PHP8 class Point { public function __construct( public float $x = 0.0, public float $y = 0.0, public float $z = 0.0, ) {} } オブジェクトプロパティの初期化の ために 1. プロパティの宣言 2. コンストラクタ引数の記述 3. コンストラクタ処理内での 代入 をする必要があり、同じ変数名が 繰り返され冗長だった。 変数名を繰り返す必要 がなくなった
6. Named arguments(v8.0) • RFC • 引数に名前を付けられるようになった
7. Before/After オブジェクトプロパティの初期化のために 1. プロパティの宣言 2. コンストラクタ引数の記述 3. コンストラクタ処理内での代入 をする必要があり、同じ変数名が繰り返され冗長だった。 // PHP7 htmlspecialchars($string, ENT_COMPAT | ENT_HTML401, 'UTF-8', false); // PHP8 htmlspecialchars($string, double_encode: false); double_encodeという引数名を キーにして引数を渡せる
8. メリット① • 指定したいオプション引数のみ指定できる // PHP7 htmlspecialchars($string, ENT_COMPAT | ENT_HTML401, 'UTF-8', false); // PHP8 htmlspecialchars($string, double_encode: false); htmlspecialchars ( string $string, int $flags, string|null $encoding, bool $double_encode) : string $flags, $encoding, $double_encodeは デフォルト値ありのオプション引数。 第四引数のオプション (double_encode)のみを設定する ために第二/第三引数のオプション にわざわざデフォルト値を設定する 必要があり冗長だった。
9. メリット② • 関数の引数の意図が伝わりやすくなる // PHP7 htmlspecialchars($string, default, default, false); // PHP8 htmlspecialchars($string, double_encode: false);
10. メリット③ • 多くなりがちなコンストラクタ引数の指定も必要最低限に抑えられる // PHP7 new ParamNode("test", null, null, false, true); // PHP8 new ParamNode("test", variadic: true);
11. Named argumentsへの対案 • Named argumentsを使わなくても、オプション値のkey-value式の配列を渡すよう にすればいいのでは？
12. Named arguments class ParamNode extends Node { public string $name; public ExprNode $default; public TypeNode $type; public bool $byRef; public bool $variadic; public function __construct(string $name, array $options = []) { $this->name = $name; $this->default = $options['default'] ?? null; $this->type = $options['type'] ?? null; $this->byRef = $options['byRef'] ?? false; $this->variadic = $options['variadic'] ?? false; parent::__construct( $options['startLoc'] ?? null, $options['endLoc'] ?? null ); } } // Usage: new ParamNode($name, ['variadic' => true]); new ParamNode($name, ['variadic' => $isVariadic, 'byRef' => $passByRef]); コンストラクタ引数の配列に 指定したいオプションを渡すだけで 済む。(必要のないオプションを渡 す必要がない) 引数としてオプションの key-value配列を受け取る オプションの配列内の要素ごとに nullチェックをしてオプションの設定 有無を判定する
13. 対案の問題点 • 前述のConstructor property promotionが使えなくなる。 • サポートされているオプションやその型について実装を見る必要がある。 • 各オプション値はコンストラクタ引数で型検査されない。 • オプション配列内に未知のオプション値があってもエラーにならない。
14. Match expression(v8.0) • RFC • 既存のSwitchに似ているが下記の違いがある • Switchは文だがMatchは式なので結果を変数に代入したり、returnすることがで きる。 • マッチは厳密な比較で行われる。
15. • Before/After // PHP7 switch (8.0) { case '8.0': $result = "Oh no!"; break; case 8.0: $result = "This is what I expected"; break; } echo $result; //> Oh no! // PHP8 echo match (8.0) { '8.0' => "Oh no!", 8.0 => "This is what I expected", }; //> This is what I expected
16. メリット① // PHP7 switch ($x) { case '8.0': $result = "Oh no!"; break; case 8.0: // $result = "This is what I expected"; break; } echo $result; //> Oh no! // PHP8 echo match ($x) { '8.0' => "Oh no!", 8.0 => "This is what I expected", }; //> This is what I expected • switch文だと代入忘れが起こりえるがmatch式だと起こり得ない $resultへの代入を忘 れてもとりあえず動く マッチ後の結果値を 記述しないと実行時 にParseErrorが出る
17. • switchはマッチ判定に==(緩い比較)を使うがmatchは===(厳密な比較)を使う メリット② // PHP7 switch (5) { case '5': $result = "Oh no!\n"; break; case 5: $result = "This is what I expected\n"; break; } echo $result; // >Oh no! // PHP8 echo match (5) { '5' => "Oh no!\n", 5 => "This is what I expected\n" } // >This is what I expected intの5がstringの”5”にマッチしてしまう
18. • breakを忘れて意図せず後続のcaseが評価されることを防げる メリット③ // PHP7 switch ($pressedKey) { case Key::RETURN_: save(); // Oops, forgot the break case Key::DELETE: delete(); break; } // PHP8 match ($pressedKey) { Key::RETURN_ => save(), Key::DELETE => delete(), }; 暗黙のbreakが入るので複数ケー スにマッチする心配はない breakを書き忘れると後続の case Key::DELETEも評価される
19. • ハンドリング漏れに気付ける メリット④ // PHP7 switch ($operator) { case BinaryOperator::ADD: $result = $lhs + $rhs; break; } // PHP8 $result = match ($operator) { BinaryOperator::ADD => $lhs + $rhs, }; $operatorが BinaryOperator::SUBTRACT の時はマッチするケースがない のでエラーを出してくれる。 $operatorが BinaryOperator::SUBTRACTと う定数になる可能性があるとす る。 BinaryOperator::SUBTRACTが 渡ってきた時のハンドリングを記 述していないのでバグなのだが エラーは出ない。
20. Future scope • v8.0ではマッチ後には式しか記述できないが、文やブロックも記述できるようにし たい • 今回のRFCを出す前にPattern matchingを実験的に実装してみたらしいが、こち らはかなり複雑な問題ということで今回のRFCでは見送りになっている。
21. Nullsafe operator(v8.0) • RFC • nullチェックが必要なくなった • Full short circuitingによる実装
22. • Before/After // PHP7 $country = null; if ($session !== null) { $user = $session->user; if ($user !== null) { $address = $user->getAddress(); if ($address !== null) { $country = $address->country; } } } // PHP8 $country = $session?->user?->getAddress()?->country; 変数のプロパティや関数にアクセスす る度にnullチェックを行っていた
23. • 論理演算子の左辺の評価の結果により式全体の評価が確定する(右辺の評価は 省略される) Short Circuiting // JavaScript // AND演算子の左辺がfalseならばその時点で式の評価は falseで確定 false && true // => false // OR演算子の左辺がtrueならばその時点で式の評価は trueで確定 true || false // => true
24. 1. Short Circuitingは使わないNullsafe operator a. foo()もbar()もbaz()も評価される。foo(bar())の評価はnullになり、nullに対してbaz()を呼ぶの で”Call to a member function on null”エラーが発生する。 b. Facebook製のHackというPHPの姉妹言語がこの実装方針を採用している c. 実は2014年ごろにもnullsafe operatorのRFCが出ていたが、この実装方針 (おそらくHackの影 響)で行こうとしてrejectされた。 2. 関数の引数に対してのみShort Circuitingを使うNullsafe operator a. foo()とbaz()は評価されるが、bar()は(foo()の引数なので)評価されない。foo()の評価はnullにな り、nullに対してbaz()を呼ぶので”Call to a member function on null”エラーが発生する。 b. RubyやKotlinなど複数の言語がこの実装方針を採用している Short Circuitingについての実装方針 null?->foo(bar())->baz();
25. 3. 関数の引数と関数呼び出しに対してShort Circitingを使うNullsafe operator a. foo()もbar()もbaz()も評価されない。null?が評価された時点で以降の全ての評価を省略して null が最終的な評価結果となる。 b. 今回のPHPのNull Safe operatorはこの実装方針を採用している。 JavaScript/TypeScriptや Swiftなども。 Short Circuitingについての実装方針 null?->foo(bar())->baz();
26. [参考] 他言語のnullsafe operator実装方針
27. 代数的データ型(v8.1~) • RFC • PHPに代数的データ型を導入したい ◦ 不正な状態は表現できないようにして堅牢なプログラムを書けるようにしようというモチベーション ◦ 代数的データ型については以前勉強会で松澤さんが発表されていた こちらの資料がとても勉強 になった。 • 複数のステップに分けて実装を進めていく予定 ◦ Enumerations - RFC採択・実装済み。v8.1に入る予定 ◦ Tagged Unions - RFC作成済み ◦ Pattern Matching - RFC作成済み ◦ isIdentical() method override (future scope) - RFC未作成 ◦ Advanced pattern matching (future scope) - RFC未作成 • RFC作成済みのEnumerations, Tagged Unions, Pattern Matchingについて紹介
28. Enumerations(v8.1確定) • RFC • 列挙型の導入 • enum Suit { case Hearts; case Diamonds; case Clubs; case Spades; } function pick_a_card(Suit $suit) { ... } pick_a_card(Suit::Clubs); // OK pick_a_card('Clubs'); // TypeError: pick_a_card(): Argument #1 ($suit) must be of type Suit, string given SuitはHearts, Diamonds, Clubs, Spadesのどれか 内部的にはこれらの実体はオブ ジェクト pick_a_card関数はSuit::Hearts, Suit::Diamonds, Suit::Clubs, Suit::Spadesのいずれかのみを引数として 受け付ける
29. • Caseに対してスカラ値(intやstring)を紐付けることができる Backed Enums enum Suit: string { case Hearts = 'H'; case Diamonds = 'D'; case Clubs = 'C'; case Spades = 'S'; } print Suit::Clubs->value; // Prints "C"
30. • 列挙されたcaseは関数を持てる Enumerated Methods enum Suit { case Hearts; case Diamonds; case Clubs; case Spades; public function shape(): string { return "Rectangle"; } } print Suit::Diamonds->shape(); // prints "rectangle" Hearts, Diamonds, Clubs, Spades はshape()という関数を持つ
31. • RFCは作成済みだが内容に関する議論はされていない • 列挙された各Caseが複数の値(スカラ値以外もOK)を持てるようにする • Tagged Unions(v8.1希望) enum Distance { case Kilometers(public int $km); case Miles(public int $miles); } $my_walk = Distance::Miles(500); print $my_walk->miles; // prints "500" $my_walk2 = Distance::Kilometers(500); print $my_walk2->km; // prints "500"
32. • Maybe Monadが実装できるようになるらしい Tagged Unions
33. • 列挙されたCaseは関数を持てる Enumerated Methods enum Maybe { case None { public function bind(callable $f) { return $this; } }; // This is a Tagged Case. case Some(private mixed $value) { public function bind(callable $f): Maybe { return $f($this->value); } }; public function value(): mixed { if ($this instanceof None) { throw new Exception(); } return $this->val; } } Someの引数として任意の型の値 を与えることができる。 Someのプロパティとして値が紐付 けられる。 前述のconstructor property promotionを使っている。
34. • RFCは作成済みだが内容に関する議論はされていない • isキーワードを使う Pattern Matching(v8.1希望)
35. • 型に対してmatchさせることができる Type pattern $foo is string; // Equivalent to is_string($foo) $foo is int|float; // Equivalent to is_int($foo) || is_float($foo) $foo is Request; // Equivalent to $foo instanceof Request $foo is User|int; // Equivalent to $foo instanceof User || is_int($foo) $foo is ?array; // Equivalent to is_array($foo) || is_null($foo)
36. • リテラルに対してmatchさせることができる Literal pattern $foo is 5; // Equivalent to $foo === 5 $foo is 'yay PHP'; // Equivalent to $foo === 'yay PHP'
37. • オブジェクトのプロパティに対してmatchさせることができる Object property pattern class Point { public function __construct(public int $x, public int $y, public int $z) {} } $p = new Point(3, 4, 5); $p is Point {x: 3}; // Equivalent to: $p instanceof Point && $p->x === 3; $p is Point {y: 37, x: 2,}; // Equivalent to: $p instanceof Point && $p->y === 37 && $p->x === 2;
38. • matchした値を変数にバインドする。Elixirでよくやるやつ。 • バインドさせたい変数には%をつける • 今回のRFCではバインド可能な対象はObjectのみだがいずれ代数的データ型に 対しても使えるようにする予定。 Variable binding $result = match ($p) is { Point{x: 3, y: 9, %$z} => "x is 3, y is 9, z is $z", Point{%$z, %$x, y: 4} => "x is $x, y is 4, z is $z", Point{x: 5, %$y} => "x is 5, y is $y, and z doesn't matter", // This will always match. Point{%$x, %$y, %$z} => "x is $x, y is $y, z is $z", };
39. • 堅牢で可読性の高いコードを書けるようにする機能追加が多い印象 • 代数的データ型は面白そうだが、実際のシステムでどれくらい出番があるのか気 になる 感想