【Clojure入門】制御構文

Clojureにおける制御構文は「特殊形式」または「マクロ」として提供されています。

Lisp系言語では通常、オペレータ(operator; 演算子)は

関数(function)

マクロ(macro)

特殊形式(special form) ※正確には特殊オペレータ(special operator)とも

の3種類に分類され、 (<オペレータ> <引数1> <引数2> ...) という統一的な構文形式になっています。

「文」(statement)と「式」(expression)の両方を備えた言語も少なくありませんが、Clojureは式のみで構成された徹底した式指向の言語です。

ここでは代表的な制御構文としての特殊形式/マクロを紹介しますが、Clojure標準ライブラリにはこの他にも多彩なマクロが含まれており、さらにはマクロを自ら定義することで独自の制御構文を追加することも簡単にできます。

;; TODO

let特殊形式

code:clojure

(let <束縛式>* <本体式>*)

;; <束縛式> = <束縛フォーム> <初期値>

cf. letfn

do特殊形式

code:clojure

(do <式>*)

code:clojure

user=> (do (println "A") (println "B") (+ 1 2))

code:clojure

(defn foo []

(str "foo" "foo"))

「暗黙のdo」

if特殊形式

code:clojure

(if <条件式> <then式> <else式>?)

code:clojure

user=> (let age 17

#_=> (if (< age 18)

#_=> "18歳未満です"

#_=> "18歳以上です"))

"18歳未満です"

user=> (let age 18

#_=> (if (< age 18)

#_=> "18歳未満です"

#_=> "18歳以上です"))

"18歳以上です"

code:clojure

(if <条件式> <then式> nil)

cf. if-not, if-let, if-some

whenマクロ

code:clojure

(when <条件式> <then式>*)

code:clojure

(if <条件式> (do <then式>*))

cf. when-not, when-let, when-first, when-some

condマクロ

code:clojure

(cond <節>*)

;; <節> = <条件式> <then式>

cf. condp, cond->, cond->>

練習問題1

loop特殊形式

code:clojure

(loop <束縛式>* <本体式>*)

;; <束縛式> = <束縛フォーム> <初期値>

let によく似ている

recur 特殊形式と組み合わせて末尾再帰関数を簡潔に書くための構文

他言語におけるループ文などとは異なる

whileマクロ

code:clojure

(while <条件式> <本体式>*)

code:clojure

(loop []

(when <条件式>

<本体式>*

(recur)))

code:clojure

user=> (let i (atom 1)

#_=> (while (<= @i 10)

#_=> (println (str "i = " @i))

#_=> (swap! i inc)))

i = 1

i = 2

i = 3

i = 4

i = 5

i = 6

i = 7

i = 8

i = 9

i = 10

nil

練習問題2

doseqマクロ

code:clojure

(doseq <ジェネレータ>+ <本体式>*)

;; <ジェネレータ> = <シンボル> <式>

code:clojure

user=> (doseq [x (range 1 (inc 5))

#_=> y (range 1 5)]

#_=> (println "x = " x " y = " y))

x = 1 y = 1

x = 1 y = 2

x = 1 y = 3

x = 1 y = 4

x = 2 y = 1

x = 2 y = 2

x = 2 y = 3

x = 2 y = 4

x = 3 y = 1

x = 3 y = 2

x = 3 y = 3

x = 3 y = 4

x = 4 y = 1

x = 4 y = 2

x = 4 y = 3

x = 4 y = 4

x = 5 y = 1

x = 5 y = 2

x = 5 y = 3

x = 5 y = 4

nil

code:clojure

user=> (doseq [x (range 1 (inc 5))

#_=> y (range 1 5)

#_=> :when (not= x y)]

#_=> (println "x = " x " y = " y))

x = 1 y = 2

x = 1 y = 3

x = 1 y = 4

x = 2 y = 1

x = 2 y = 3

x = 2 y = 4

x = 3 y = 1

x = 3 y = 2

x = 3 y = 4

x = 4 y = 1

x = 4 y = 2

x = 4 y = 3

x = 5 y = 1

x = 5 y = 2

x = 5 y = 3

x = 5 y = 4

nil

code:clojure

user=> (doseq [e "A" "B" "C" "D" "E"] (println e))

nil

cf. dotimes

forマクロ

code:clojure

(for <ジェネレータ>+ <本体式>)

;; <ジェネレータ> = <シンボル> <式>

code:clojure

user=> (for [e "A" "B" "C" "D" "E"] (str "Pre" e))

("PreA" "PreB" "PreC" "PreD" "PreE")

練習問題3

caseマクロ

code:clojure

(case <式> <節>* <デフォルト値>?)

;; <節> = <定数> <式>

code:clojure

user=> (let taro "Taro"

#_=> (case taro

#_=> "Taro" "Male"

#_=> "Jiro" "Male"

#_=> "Hanako" "Female"))

"Male"

code:clojure

user=> (let one 1

#_=> (case one

#_=> 1 "one"

#_=> 2 "two"

#_=> "other"))

"one"

code:clojure

user=> (case "abc"

#_=> "abc" (println "first")

#_=> "def" (println "second"))

first

nil

code:clojure

user=> (case "abc"

#_=> ("abc" "def") (do (println "first")

#_=> (println "second")))

first

second

nil

clojure.core.match/matchマクロ

code:clojure

(clojure.core.match/match <対象式>

<節>*)

;; <節> = (<パターン> <ガード>?) <式>

;; <ガード> = :guard <述語関数>

core.matchという準標準ライブラリ

code:project.clj

(defproject sandbox "0.1.0"

:dependencies [org.clojure/clojure "1.10.1"

org.clojure/core.match "0.3.0"] ; core.match最新版を追加

:main sandbox.hello-world

:profiles {:dev {:dependencies com.bhauman/rebel-readline "0.1.4"

:aliases {"rebel" "trampoline" "run" "-m" "rebel-readline.main"}}})

code:clojure

user=> (require '[clojure.core.match :refer match])

nil

code:clojure

user=> (let taro "Taro"

#_=> (match taro

#_=> "Taro" "Male"

#_=> "Jiro" "Male"

#_=> "Hanako" "Female"))

"Male"

user=> (let one 1

#_=> (match one

#_=> 1 "one"

#_=> 2 "two"

#_=> :else "other"))

"one"

user=> (match "abc"

#_=> "abc" (println "first")

#_=> "def" (println "second"))

first

nil

user=> (match "abc"

#_=> (:or "abc" "def") (do (println "first")

#_=> (println "second")))

first

second

nil

code:clojure

user=> (let [lst "A" "B" "C"]

#_=> (match lst

#_=> ("A" b c :seq) (do (println (str "b = " b))

#_=> (println (str "c = " c)))

#_=> :else (println "nothing")))

b = B

c = C

nil

code:clojure

user=> (let [lst "A" "B" "C"]

#_=> (match lst

#_=> ("A" (b :guard #(not= % "B")) c :seq) (do (println (str "b = " b))

#_=> (println (str "c = " c)))

#_=> :else (println "nothing")))

nothing

nil

code:clojure

user=> (let [lst "A"] "B" "C"

#_=> (match lst

#_=> ([("A" :as a :seq) x] :seq) (do (println a)

#_=> (println x))

#_=> :else (println "nothing")))

B C

nil

code:clojure

user=> (let [lst "A" "B" "C" "D"]

#_=> (match lst

#_=> ("A" b c & _ :seq) (do (println (str "b = " b))

#_=> (println (str "c = " c)))

#_=> :else (println "nothing")))

b = B

c = C

nil

code:clojure

user=> (import java.util.Locale)

java.util.Locale

user=> (let obj "String Literal"

#_=> (match obj

#_=> (v :guard #(instance? Integer %)) (println "Integer!")

#_=> (v :guard #(instance? String %)) (println (.toUpperCase v Locale/ENGLISH))))

STRING LITERAL

nil

;; もしくは

user=> (let [obj "String Literal"

#_=> String String

#_=> Integer Integer]

#_=> (match (type obj)

#_=> Integer (println "Integer!")

#_=> String (println (.toUpperCase obj Locale/ENGLISH))))

STRING LITERAL

nil

練習問題4

cf. Scalaの制御構文 · Scala研修テキスト

#ScalaプログラマのためのClojure入門 #Clojure