先に言っときますが、決して役に立つエントリではないので圏論やコルーチンみたいなものに興味がある人だけどうぞｗ
PythonにおけるHaskellチックなdo記法をジェネレータで実装する方法に心惹かれたので、Perlで真似してみました。
ジェネレータはコルーチン的な振る舞いをするので、PerlではCoroを使うと楽でしょう。以前のエントリで作ったMaybeモナド*1を利用して、以下のようなシンタックスシュガーを作ってみます。
my $may_div = sub { my ($x, $y) = @_; return $y ? just($x / $y) : nothing; }; my $maybe_divs = do_monad { my $v1 = retrieve $may_div->(3.0, 1.0); my $v2 = retrieve $may_div->(2.0, 1.0); return $may_div->($v1, $v2); } $list_monad; my $maybe_value = $maybe_divs->(); print +(ref $maybe_value ? @$maybe_value : $maybe_value), "\n";
「do_monad {} モナド名」が Haskell の do で、 retrieve が <- の記法を意味しています。この記法を実現するには、sub {$kleisli_div->(3.0, 1.0)} と sub {my $v1 = shift; $kleisli_div->(2.0, 1.0) } と sub { my $v2 = shift; $kleisli_div->($v1, $v2) } のようにdo_monad内の処理を retrieve で分割された 3つの関数と見なしてクライスリ結合を行う必要があります*2。
ということで、 retrieve の前後でメインスレッドと強調動作するコルーチンとして実装するとうまく行きます。以下のような実装になります*3。ミソは再帰する $next_kleisli 関数で、こいつが retrieve の左右をクライスリ結合で矛盾の起きないように繋ぎます。retrieveの右側で発生したモナドを、クライスリ射である$next_kleisli経由でretrieveの左側の変数に流し込んで合成します。
use Coro::Generator; use Devel::Caller qw/caller_cv/; sub do_monad(&$){ my ($code, $monad_class) = @_; return sub { my @args = @_; my $result_as_monad; my $instruction_iter = generator { $result_as_monad = $code->(@args); yield undef while 1; }; my $next_kleisli = sub { my @val = @_; my $monad = $instruction_iter->(@val); if($monad){ return $monad_class->flat->(caller_cv 0)->($monad); }else{ return $result_as_monad; } }; return $next_kleisli->(); }; } sub retrieve($){ my $monad = shift; return yield $monad; }
Devel::Callerは、再帰する無名関数の実現のために使っており、 caller_cv 0 がJSでいうarguments.calleeとなります。
ちなみに、この do_monad の実装にはまずい部分があって、クライスリ結合した時にコルーチン側の処理を呼ばないことがあると、ロジックが破綻します。例えば、MaybeのNothingが返された場合の合成がこれにあたります。これは、コルーチンにおいて、真ん中の処理だけskipすることは難しいってことに起因しています。
この実装で Maybe の Nothing のようなものが現れると、以降の処理は合成されずに無視されます。なので、Nothingになった後にまたJustへ復帰するような処理を表現することはできません。
なお、実際に動く実装が欲しければ、書きっぱなしのものですがここやここにあります。今回は横着して以前のエントリで実装したモナドを使ったので、etaやmuみたいな圏論の内蔵が丸見えな実装になってますが、もっとシンプルに実装し直した方がわかりやすくなる気はします。
