Gura プログラミング言語の紹介

Guraプログラミング言語の紹介
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LL Diver on Aug 23, 2014

自己紹介
名前斉藤寛 (ゆたか)
開発経験組込ファームウェアから GUI まで
使用言語C++, Gura
職歴電機メーカ・米半導体メーカ・ベンチャ
現職フリーというか無職
Gura 開発に専念中
Copyright (C) 2014 ypsitau 2/49

Agenda
Guraとはなにか
基本的な仕様
イテレータ処理
拡張モジュール

Guraとはなにか
プログラム中で頻繁に出てくる繰返し処理
for (i = 0; i < 10; i++) {
}
for x in range(10):
people.each do |person|
end
hoge
冗長な制御構文なしで処理できないか?

ケーススタディ (1)
数値列 -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3 があります。
二乗した値を求めてリストにしてください
あなたの好きな
言語で考えて …
x
y

Gura ならこう書く (1)
x = [-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3]
y = x * x

x = [-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3]
y = x * x
イテレータイテレータ1 リストからイテレータ生成
イテレータ要素をかけ算するイテレータ生成
イテレータを評価してリスト生成
2
評価3
リストリスト
リスト

ケーススタディ (2)
テキストファイルを読み込み、行番号つきで
画面に表示するプログラムをつくってください
Think it with your
favorite language …
1: #include <std
2: int main()
3: {
4: printf(“H
5: }

printf('%d: %s',
1.., readlines('hello.c'))

printf('%d: %s',
1.., readlines('hello.c'))
イテレータイテレータ
イテレータ要素ごとに関数 printf を
実行するイテレータ生成
イテレータを評価した後、破棄
1
評価
2

つまり Gura とは
イテレータから新たなイテレータを生成し、
イテレータ
イテレータ
イテレータ
イテレータ
イテレータ
イテレータ
イテレータ
評価
演算・評価できる言語
Guraにおいて、この操作を「マッピング」と呼ぶ

期待できること
繰り返し処理を簡潔に書ける
並列処理が容易になるかも
1
2

並列処理のアイデア
イテレータ生成の
負荷は軽い
イテレータ
負荷が重いのは
評価の段階
イテレータ
イテレータ
イテレータ
イテレータ
イテレータ
イテレータ
評価
最終的に生成したイテレータの要素
処理系に要素を
分配して評価評価評価評価

Agenda
Guraとはなにか
基本的な仕様

基本的な仕様
関数
制御構文
オブジェクト指向
コレクション
スコープ管理

基本的な仕様(1) 関数
関数定義 (1)
f(a:number, b:number) = {
a * a + b * b
呼出し例
x = f(a => 3, b => 4)
}
x = f(3, 4)
引数の型を指定できる
名前つき引数指定

関数定義 (2) 0 個以上の値をとる可変長引数
f(3) // a=3, b=[]
f(3, 1) // a=3, b=[1]
f(3, 1, 4, 1) // a=3, b=[1,4,1]
f(a, b*) = {
// any job
}
呼出し例
b+ なら 1 個以上の指定になる

関数定義 (3)
my_loop(n) {block} = {
while (n > 0) {
block()
n -= 1
}
}
呼出し例
my_loop(3) {
println('hello')
}
ブロック式を関数オブジェクトで受取る
{block?} ならオプショナルなブロック

基本的な仕様(2) 制御構文
繰返し処理条件分岐例外処理
if (…) {
} elsif (…) {
} elsif (…) {
} else {
}
try {
} catch (…) {
} catch (…) {
}
for (…) {
}
repeat (…) {
}
while (…) {
}
cross (…) {
}

基本的な仕様(3) オブジェクト指向
コンストラクタ
インスタンス生成・メソッド呼出し
クラス定義
Fruit = class {
__init__(name:string, price:number) = {
this.name = name
this.price = price
}
Print() = {
printf('%s %dn', this.name, this.price)
}
}
fruit = Fruit('Orange', 90)
fruit.Print()

基本的な仕様(3) オブジェクト指向
継承
A = class {
__init__(x, y) = {
// any jobs
}
}
B = class(A) {
__init__(x, y, z) = {|x, y|
// any jobs
}
}
ベースクラス
コンストラクタへの引数

基本的な仕様(4) コレクション
リスト
a = [3, 1, 4, 1, 5, 9]
b = ['zero', 'one', 2, 3, 'four', 5]
辞書
c = %{ `a => 3, `b => 1, `c => 4 }
d = %{
'いぬ' => 'dog', 'ねこ' => 'cat'
}

基本的な仕様(5) スコープ管理
クロージャ
create_counter(n:number) = {
function {
n -= 1
}
}
c = create_counter(4)
c() // returns 3
c() // returns 2
c() // returns 1
関数内はレキシカルスコープ

Agenda
Guraとはなにか
基本的な仕様

イテレータ処理: マッピングと生成
暗黙的マッピング
メンバマッピング
関数
繰返し制御構文
イテレータ
イテレータイテレータ
イテレータ
マッピング
生成
イテレータ

Gura におけるリストとイテレータ
要素がすべてメモリ上に用意されている
['apple', 'orange', 'grape']
ランダムアクセスが可能
要素をひとつずつ生成する
リスト
イテレータ
('apple', 'orange', 'grape')
評価しないと次の要素は分からない

Gura におけるリストとイテレータ
イテレータ
リスト評価
生成

イテレータ処理(1) 暗黙的マッピング
関数または演算子操作を行うイテレータを生成
引数戻り値
イテレータ
イテレータ
イテレータ
イテレータ
関数
or
演算子
暗黙的マッピング

普通の関数
f(a:number, b:number) = {
マッピング対応関数アトリビュート :map をつける
a * b
}
f(a:number, b:number):map = {
a * b
}

数値f(3, 4)
答: 12
リストf([2, 3, 4], [3, 4, 5])
答: [6, 12, 20]
イテレータf((2, 3, 4), (3, 4, 5))
答: (6, 12, 20)
数値とf(5, (3, 4, 5))
イテレータ
答: (15, 20, 25)

マッピング適用は引数のデータ型によって異なる
イテレータ
リスト
スカラー
イテレータ
リスト
イテレータ・リスト以外
データ型
を大別
マッピング適用 3 つのルール

引数にイテレータがあればイテレータを生成
イテレータ
イテレータ
リスト
スカラー
イテレータ
イテレータ
イテレータ
イテレータ
イテレータ
ルール 1

引数にイテレータがなく、
リスト
リストがあればリストを生成
リスト
リスト
スカラー
リスト
リスト
ルール 2

引数にスカラーのみがあればスカラーを生成
スカラー
スカラー
スカラー
ルール 3

イテレータ処理(2) メンバマッピング
メンバアクセスをするイテレータを生成する機能
price price price
fruits[0] fruits[1] fruits[2]
name name name
Print() Print() Print()
インスタンスのリスト

メンバアクセスをするイテレータを生成する機能
price price price
fruits[0] fruits[1] fruits[2]
name name name
Print() Print() Print()
イテレータ
fruits:*name
fruits:*price
fruits:*Print()
インスタンスのリスト

例題Fruit インスタンスのメンバ price の合計を表示する
解法1
繰返し構文を使う
sum = 0
for (fruit in fruits) {
sum += fruit.price
メンバマッピングを使う
}
println(sum)
解法2
println(fruits:*price.sum())

イテレータ処理(3) 関数
設計ポリシー
関数イテレータ関数がデータ列を返す場合は
リストではなくイテレータで返す
rtn = readlines('hello.c')
行ごとの文字列を返すイテレータ
rtn = range(10)
0 から 9 までの数値を返すイテレータ

イテレータ処理(3) 関数
リスト
リストがほしいときは
アトリビュート :list を
つけて呼び出し
行ごとの文字列を含むリスト
関数イテレータ
rtn = readlines('hello.c'):list
rtn = range(10):list
0 から 9 までの数値を含むリスト

イテレータ処理(4) 繰返し制御構文
繰返し制御構文から
イテレータイテレータを生成
x = for (…):iter {
アトリビュート :iter をつける
繰返し制御構文
生成値
繰返し処理
}
繰返し処理の評価値が
イテレータの要素値になる
for
repeat
while
cross

イテレータ処理(4) 制御構文イテレータ
制御構文イテレータの使用例
n = 0
x = for (i in 0..5):iter {
n += i
}
この時点では何も実行しない
println(x)
結果を表示: 0 1 3 6 10 15

イテレータ処理(4) 制御構文イテレータ
素数を生成するイテレータ
prime() = {
p = []
for (n in 2..):xiter {
if (!(n % p.each() == 0).or()) {
p.add(n)
n
}
}
}
primes = prime()
素数(2, 3, 5, 7..)を返すイテレータ

Agenda
Guraとはなにか
基本的な仕様

設計ポリシー
Gura インタープリタ本体は OS 特有の機能や
ライブラリにできるだけ依存しない
モジュールを import して機能拡張する
モジュール
モジュールモジュール
Guraインタープリタ
モジュールモジュールモジュール

おもなモジュール
テキスト処理
CSV XML yaml
正規表現
markdown
アーカイブ・圧縮
TAR ZIP GZIP BZIP
GUI
wxWidgets Tk SDL
グラフィック描画
Cairo OpenGL FreeType
イメージデータ
JPEG PNG GIF BMP
ICO XPM PPM TIFF
ネットワーク
cURL サーバ機能

モジュール間連携
JPEG PNG GIF BMP ICO XPM PPM TIFF
イメージデータ読み書き
image
ディスプレイ出力
Gura インタープリタ
グラフィック描画
Cairo OpenGL FreeType wxWidgets Tk SDL

こういうアプリができます
「おうちで証明写真 Gura Shot」
デジカメ画像から顔を抽出して
証明写真を作成
結果を PDF や JPEG で出力
ファイル読込み画像構成ファイル書き込み
JPEG image Cairo image JPEG
ディスプレイ出力
wxWidgets

ありがとうございました
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