Introduction to
Alan v0.31

Alan への誘(いざな)い

ふたりは手をとりあって、
こえをそろえていいました。
「バルス！」
そのとたん、木のねに
つつまれた、あの大きな
飛行石がぴかりと光り、
たちまち黒くかわっていったのです。
....
ラピュタは、中しんから
がらがらとこわれていきます。

--天空の城ラピュタ より

CONTENTS

1. Alan って何？
2. はじめの一歩
3. 例
   1. 例1 "Hello, World"
   2. 例2 シンプルな grep
   3. 例3 関数呼び出し
   4. その他のサンプル
4. ラピュタの呪文
5. バグレポート、ご質問、ご提案など
6. 用語
7. 補足

Alan って何？

1. Alan で何ができるか
2. 概要

Alan で何ができるか

骨組み(例外処理、名前空間、など)の作成を優先したので、 提供されている関数やデータ型はまだ包括的でも直交的でもありません。

何ができないか、は 制約事項 をご参照下さい。



まだ制約だらけですが、機能拡張はこれから徐々に行っていく予定です。

概要

勉強

(2006/05) 仕事で Ruby を使い始めました。 Ruby を最初に知っていれば Perl を使わなかったかもしれません(^^;)。 言語としては Ruby の方が Perl より好きです。
ライブラリとドキュメントに関しては perl にあと一歩及ばないようでもあります。

(2007/08) ...などと昨年書いてしまいましたが、Rails を使って考えが 変わりました。Rails 本(AWDwR) と Rails API サイトで、やりたいことが 大体出来てしまいます。驚き！

名前の由来

今インタプリタ、目標コンパイラ

静的型言語

例外処理

はじめの一歩

ここからは、簡単な入門編として Alan の遊び方について述べます。

1. Alan スクリプトを入力してみましょう

   $ alan
   put("Hi")
   Ctrl-D
   

   なお、上の Ctrl-D は、Unix系での 入力の終りを示す Control-D です。
   この例は "Hi" と印字する Alan スクリプトです。

2. 結果はこのようになります:

   $ alan
   put("Hi")
   Hi
   $
   

   "Hi" と表示されたでしょうか？なお、最後の $ はプロンプトです。

3. alan が実行できることを確認できたら、次に、適当なエディタ (vi, emacs, など)で下のような alan プログラムを書き、適当な ファイル名で保存します。ここでは tst.al とします:

   put("Hello, World!\n")
   

   次いで、

   $ alan tst.al
   

   として、画面に

   $ alan tst.al
   Hello, World!
   $
   

   と表示されたら、成功です！ １行の簡単な alan プログラムですが、正しく実行され 終了しました。
   あとは次章 "例" 以降をご覧になってみて下さい。
   

4. エラーとなった場合。
   もし

   $ alan tst.al
   cannot open tst.al
   

   とでも出たら、ファイル名の指定ミスです。 ファイル(ここの例では tst.al)が存在するか、 ファイル名のタイプミスか、確認してみてください。
   もし

   $ alan tst.al
   error: syntax error
     0001 put("Hello, World!\n"
                               ^
   

   となった場合、文法エラーです。最初の 0001 はファイル tst.al 中の行番号を表しています。また、上矢印(又はハット(^))で示した 個所がエラーの発生した場所を指しています。 上の例では、最後の閉じ括弧で syntax error(文法エラー) となっていますね。詳しくは次章以降で説明しますが、この場合は 閉じ括弧が抜けています。
   エラーは様々なものが発生しうるので全てのケースをここで 示すことはできませんが、他に発生しうる典型的なケースを あと２つ載せます:

   $ alan tst.al
   error: undefined ID(pt)
     0001 pt("Hello, World!\n")
          ^
   

   ↑これは、「ptなんて識別子(ID; Identifier)はないよ」と言っています。 印字関数 put のスペルミスですね。

   $ alan tst.al
   error: string literal is ending without closing by double-quotation(")
     0001 put("Hello, World!\n);
              ^
   

   ↑これは、「文字列が行の終りで閉じてないですよ」 今のところケアレスミスを防ぐ目的で、複数行に渡る文字列は 許していません(これではまった記憶がある)。

例

1. 例1 "Hello, World"
2. 例2 シンプルな grep
3. 例3 関数呼び出し
4. その他のサンプル

例１ 印字

put("Hello, World!\n")

1. 印字は print ではなく printf でもなく cout でもなく put としました^(*1)。
2. putという手続きに Hello,World 文字列をパラメータとして渡しているのですが、 パラメータには括弧が必要ということ (ただし、パラメータがない場合は括弧が省略できます) ^(*2)。
3. 文字列は double-quote で囲います。
4. 改行は文字列中の \n で行います（C/Perl系ですね）。
5. 文の最後にセミコロンはありません。 v0.14 までは C/C++ と同様セミコロンで終端していましたが、 v0.15 で文と式の区別をなくした結果、セミコロンだと都合が悪いことに 気付き、セミコロンを廃止してみました。 言語仕様のデザインの顛末は リリースノート をご覧下さい。

例２ シンプルな grep

for str:s in stdins do
   if s in /[Hh]ello/ then
      put(s)
   end
end

• 1行目: コメントは # から行の終りまでです。スクリプト系の定番ですね。
• 3行目: 繰り返しを行う文として for...do...end 文を使用しています。 for文は、反復子を使った繰り返しに使用します。
• 3行目: 文字列型 str の変数 s を宣言しています。繰り返しの補助変数です。 変数宣言は

  str : s

  つまり

  型 : 変数名

  です。 ^(*3)。
• 3行目: stdins は、コマンド行で指定したファイルです。 Perl の <> に相当します。 以下の性質を持ちます。
  1. コマンド行でファイル名が指定されていれば、それを順番に １行づつ読み込んでいくファイル反復子です。
  2. コマンド行で指定したファイル名が複数であれば、 順番にオープンして 1. と同様に読み込んでいきます。
  3. コマンド行に何も指定がなければ標準入力(stdin)から１行づつ 読み込みます。
  stdins は反復子（Iterator、イタレータ、又はイテレータ。Alan では反復子 と呼ぶことにします）です。 私の知っている範囲の言語(C, Perl など)では、標準入力を読んで何らかの 処理をするプログラムは大抵 while get ... という形だったと思いますが、 Alan では列処理は全て反復子を通じて行います。 ファイルとは「文字の列」であり、Alan の file型とはファイルの反復子 です。
  (C/C++ の FILE型も、ファイルの内部表現というよりは、 「ファイルの反復子」と言った方がより正確だと思います)
• 4行目: for文の中の if 文についても、既に Perl, awk, Ruby を知っている 方なら説明は不要かと思いますが、まだの方のために説明します。
  

  /パターン/

  は、正則表現を表します。 検索パターンのようなものですが、詳しくはここでは略します。文中の

  /[Hh]ello/

  は、hello 又は Hello の両方の検索パターンをまとめたものです。
  if文の条件式：

  s in /パターン/

  は、パターンマッチ式です。Perl の $s =~ /パターン/ と同じです。 文字列 s の値がパターンにマッチしていれば true を、そうでなければ false を返す、比較式です。 パターンマッチ式の演算子がなぜ "in" なのかというと、上の式は 「文字列 s が、パターンで表現できる文字列集合に 属する(= in)か否か」 という集合式で理解すると納得できるかと思います (たしか 言語 CLU がそうだったようなあいまいな記憶があります)。
• 5行目: if文は s がパターンにマッチしていれば put(s) を実行します。
• 以上、for文の部分をまとめると、

  for str:s in stdins do
     :
  end

  は、「標準入力から１行ずつ読み、文字列変数 s に入れ、標準入力 の最後まで繰り返す」という意味です。

# 'sum' function

int:sum(int:n)
   if n==1 then
      1
   else
      n + sum(n-1)
   end
end

# Main
put(sum(10))

1. 関数定義の文法は

   戻り型 : 関数名(引数宣言) ... end

   です ^(*4)。
2. 関数の戻値は関数の最後の式の値です。
   returnで途中から関数を抜ける場合、return の直前の式が 関数の戻値となります (C/C++ 等の return 式; という記述はできませんのでご注意下さい ^(*5) )。

その他のサンプル

以下は、一例です:

• ライフゲーム
• Webサーバログファイル 統計解析ツール
• WikiMini
• アッカーマン関数

ラピュタの呪文

映画の最後の方で、シータは祖国ラピュタを捨てパズーと共に 大地に降りて生きて行くことを選んだのでした。 そのとき、シータが謎の呪文を唱えてラピュタを崩壊させたシーンは印象的です。

「バルス！」

この呪文そのものにラピュタを崩壊させる力があったのでしょうか？

多分、そうではないでしょう。呪文をスイッチとして、 あらかじめラピュタに仕組んであった自己崩壊のための機構が作動したと考えられます。

ひとつの言葉をきっかけに、あらかじめ仕組んであった機構が働き出す...。 そう、これはまさしくプログラミングの世界です。

「バルス」に相当するものを Unix/Linux で言えば、"sudo rm -r /" でしょうか。「スゥドゥー アールエム マイナスアール スラッシュ」 ...怪しい呪文ですね。良い子の皆さんは決して真似しないでください(^^;)。

プログラミングをレゴに例えると、無限のブロックのようなものです。 ブロックが足りなくなってつまらない思いをすることはありません。 レールや電池・モータまでついてきます^^。 部屋いっぱいの城や町やロボットや車など、好きなように構築できます。 そして、そこに好きな呪文を与えることで、好きなように動かすことができるのです。

Alan もそうやって作ってみた、呪文を唱えるための呪文、のようなものです。

用語

フリー関数

クラスに属さない関数。C言語の sin(3), printf(3)など。
→メンバ関数

メンバ関数

クラスに属する関数。他言語で言うメソッド・feature。
→フリー関数

補足

(*1) 印字 = put文

(*2) 変数定義文法と手続き呼出し

(*3) 変数宣言の文法

(*4) 関数定義

C系とPascal系のブ格好な組み合わせのようで、 私自身、あまり好きではありませんが、 他の案も思いつかないのでとりあえずこのまま進めます。

(*5) return文

(*6) loop文

(*7) 関数の入れ子

関数のネストを廃止したのは、C の大きな功績だと私は思っています。 このおかげで、コンパイラが単純になり、また生成されるコードも 単純になるだけでなく、実用性はあまり失われていません。

全てを直交的にする必要はない、ということだと私は理解しています。

私は、Pascal(関数の入れ子をサポートしている）で少々と C/C++ で多くのプログラムを組みましたが、その経験上、 C/C++で「関数の入れ子があったらなあ」と思ったことは ほとんどありませんでした。また、あっても、すぐに 他の解決方法がすぐに見つかったものです。

そういうわけで、Alan でも「可能な限り単純に」の原則に乗っ取り、 関数の入れ子は採用しないことにしました。

(*8) 関数引数はデフォルトで「読み出し専用参照渡し」

まず、参照渡しを default としたのは、サイズの大きい変数(オブジェクト) を関数に渡すケースが増えてきたことへの対処です。

次に、readonly を default としたのは、呼出し側で、引数が 関数の中で変更されないことを明示したいためです。

全体

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