プログラミング aiiiaoto/lecture/19programminga...11 funadd x ys =ifmember x ysthenyselsex::ys...

プログラミング言語AIII

2019年度講義資料 (10)

新潟大学　工学部工学科　知能情報システムプログラム

青戸等人

ストラクチャとシグネチャストラクチャとシグネチャの利用

Compilation Managerの利用

目次

1 ストラクチャとシグネチャ

2 ストラクチャとシグネチャの利用

3 Compilation Managerの利用

1 / 16



目次




2 / 16



ストラクチャとシグネチャ

これまで組み込みの関数 Int.XXX や List.YYY などを見てきた．これらの関数は関連するデータ構造や関数毎に，ストラクチャとよばれるものにまとめられている．

例えば，List.YYY は Listストラクチャの関数YYYを呼び出す．

ストラクチャ毎に名前空間は異なり， List.map とListPair.map は異なる関数．

ユーザも，各種のストラクチャを自分で用意し，関数を整理しないと大規模なプログラムの開発は困難．

ストラクチャに，どのような関数やデータ構造を外部に公開するかを書く，シグネチャをつけることが出来る．

3 / 16



実習課題 (1)

以下のような ListUtil ストラクチャを list_util.smlファイルに用意せよ．

1 signature LIST_UTIL =

2 sig

3 val member: ’’a -> ’’a list -> bool

4 val add: ’’a -> ’’a list -> ’’a list

5 end

6 structure ListUtil : LIST_UTIL =

7 struct

8 fun member x [] = false

9 | member x (y::ys) = x = y orelse member x ys

10

11 fun add x ys = if member x ys then ys else x::ys

12 end

4 / 16



ストラクチャ


シグネチャの定義

1 signature シグネチャ名 =2 sig

3 val 変数名 : 公開する型4 val 関数名 : 公開する型5 end

ストラクチャの定義

1 structure ストラチャ名 : シグネチャ名 =2 struct

3 変数定義

4 関数定義5 end

5 / 16



実習課題 (2)

1 list_util.smlファイルをインタプリタで読み込み，関数ListUtil.member が使えることを確認せよ．

2 list_util.smlファイルにそれぞれに要素に重複のないリストを2つ受けとったときに，和集合となっているようなリストを返す関数 union の定義を struct ... end の中に追加せよ．

3 sig ... end の中に union を追加しないとき，list_util.smlファイルをインタプリタで読み込んでも関数 ListUtil.union が使えないことを確認せよ．

4 sig ... end の中に union を追加して，関数ListUtil.union が使えるようになることを確認せよ．

5 ListUtil ストラクチャに，それぞれに要素に重複のないリストを2つ受けとったときに，その積集合を返す関数intersection を追加せよ．

6 / 16



目次




7 / 16



ストラクチャの利用 (1)

ストラクチャ定義のbodyは， struct ... endだけでなく，すでに定義されているストラクチャを参照することができる．

- structure L = List;

- L.map;

open 命令を使って，ストラクチャを開くことができる．open されたストラクチャの関数はトップレベルで定義される．

- open List;

- map;

Listストラクチャ内の関数名等が，すでに定義されていた関数名を隠すこともあるので注意が必要．

8 / 16



local を用いた局所定義

局所定義を使う方法として， let 文を用いてきた． let 文は式の中で局所定義を使う方法だったが，関数の外で用いるためのlocal 文がある．

fun g x = let fun f x = .. in ... f ... end

local

fun f x = ..

in

fun g x = ... f ..

fun h x = ... f...

end

9 / 16



ストラクチャの利用 (2)

local 文と合わせて使うと，以下のように長いストラクチャ名を短く参照することができる．open 命令は(基本使わない方がよいが)，使うなら local 文の中で用いるのがよい．

local

structure L = List

structure LU = ListUtil

structure S = String

(* open ListUtil *)

in

... = .... L.map ....

....

end

10 / 16



ストラクチャとシグネチャ(まとめ)


1 ストラクチャ := ストラクチャ名2 | struct .... end

3 | ストラクチャ : シグネチャ4 シグネチャ := シグネチャ名5 | sig ... end

ストラクチャとシグネチャの宣言

1 structure ストラクチャ名 { : シグネチャ }2 = ストラクチャ3 signature シグネチャ名 = シグネチャ

ストラクチャとシグネチャと組み合わせて，自由に新しいストラクチャを定義することができる．

11 / 16



シグネチャの利用

シグネチャには，公開する値や関数の型の他にも，その宣言に必要な type および datatype の定義，例外の宣言なども書く．type elem = ...

datatype ’a stack = ...

exception Empty

このとき，structure にも同じ定義が含まれる必要がある．その他に，次のようなものも書ける．

type 宣言(定義なし)．「type elem」など．この場合，structure に含まれる elem 型の定義は，type elem = intでもtype elem = charでもよい．さらに，datatype elem = ...でもよい．

eqtype 宣言(定義なし)．「eqtype elem」など．この場合も， structure の elem 型の定義は何でもよいが， ’=’判定が使える型でないとならない．

12 / 16



実習課題 (3)

1 スタックのインタフェースを記述した STACK シグニチャを用意せよ．

2 STACK をシグニチャにもち，スタックをリストで実現したストラクチャ LStack を用意せよ．

3 STACK をシグニチャにもち，スタックをデータ型で実現したストラクチャ DStack を用意せよ．

必要に応じて，STACK シグニチャを修正すること．

13 / 16



目次




14 / 16




「use ファイル名;」を用いて，プログラムを読み込む方法は，すべてのプログラムをロードし直すため，プログラムが大きくなってくると，時間がかかり不便である．

SMLでは，CM (Compilation Manager)というツールが用意されており， make と同様に，変更した箇所とそこから影響を受ける部分だけをロードし直すことができる．

CMを使うには，以下のようなファイル CMファイル("sources.cm" とおいておく)を用意する．

Group is

$/basis.cm

./list_util.sml

....

3行目以降には，用いるファイルを記述する．

15 / 16




CMファイルが用意できたら，あとは，SMLインタプリタ上で， CM.make "CMファイル名"; と入力すると必要に応じてコンパイルされる．

- CM.make "sources.cm";

[autoloading]

...

val it = true : bool

-

プログラムを修正したときには，再度，CM.make "sources.cm"; を入力すれば，必要な部分だけプログラムをロードし直してくれる．

16 / 16

0¹0È0é0¯0Á0ã0h0·0°0Í0Á0ã0¹0È0é0¯0Á0ã0h0·0°0Í0Á0ã0nR)u(Compilation Manager0nR)u(

プログラミング aiiiaoto/lecture/19programminga...11 funadd x ys =ifmember x ysthenyselsex::ys...

Documents