Clojure簡易まとめ - オボエガキ用

文法

関数

関数はfirst-class object
"fn", "#"を用いて作成する
(#はfnのshort-hand)
clojureに於いては、fn, #を用いてラムダ式を表す

; ----------------------------------------
; fnを利用
; ----------------------------------------
; (fn [x y] (* x y))
(println ((fn [x y] (* x y)) 1 2))
; => 2
; ----------------------------------------
; #を利用
; ----------------------------------------
; #(* %1 %2)
(println (#(* %1 %2) 1 2))
; => 2

%1, %2について short-handで定義した場合の引数は%と番号で表す。
なお1つ目の引数は%のみでも表せる。

; #(* % %)
(println (# (* % %) 2))
; => 4

デフォルト値は多重定義かオプショナル引数で行う

; 多重定義
(defn add
  ([x] (add x 1))
  ([x y] (+ x y)))

; オプショナル引数
(defn add [x & {:keys [y] :or {y 1}}]
  (+ x y))

命名(def)

def関数を利用して命名する

; 変数
(def x 100)
; 関数
(def mul (fn [x y] (* x y)))

関数はdefnマクロを使うと楽

; 上記の関数命名は、下記のように書ける
(defn mul [x y] (* x y))

一時変数

; 使い方
(let [x 1, y 1] (println (+ x y))
(let [x 1
      y 1]
  (println (+ x y)))

NOTE
変数の定義時に、横に並べる場合、カンマを入れると見やすくなる。
カンマを入れない場合、自由変数に束縛変数を入れると、[x a y b]のようになったりする。

コレクション

; 線形リスト
'(1 2 3)
; マップ(ハッシュテーブル)
{:x 100 :y 200}
; 集合
#{10 20}
(set '(10 20 10)) ; <=> #{10 20} (集合は要素がユニークになる)
; ベクタ
[1 2 3]

メタデータ

すべてのデータは、メタデータを持てる

; データ
(def vect [1 2 3 4])
; メタデータ付与
(def vect-with-meta (with-meta vect {:music :be-ok}))
; メタ情報アクセス
(:music (meta vect-with-meta))
; => :be-ok
; (?) (meta vect-with-meta)でメタ情報のマップを作っているのかな？

コレクション関数

ここが参考になると思う(yuwki0131-blog: Clojure(1.3-1.4)のリスト/ベクタ(シーケンス)操作関数一覧)

条件文

条件文はif,when,if-let,when-letなどを使う

; ----------------------------------------
; if関数
; ----------------------------------------
; 基本形
(if condition then-expr else-expr)
; 例
; (then-expr, else-exprは単一Object?のみ指定可能
; 複数処理を行いたい場合はdoで囲む)
(defn even-printer [n]
  (if (= (mod n 2) 0)     ; condition
      (println "Even!")   ; then-expr
      (println "Odd!")))  ; else-expr
(defn even-printer2 [n]   ; 複数処理Ver
  (if (= (mod n 2) 0)
    (println "Even!")
    (do
      (println "Odd!")
      (println "Odd2!"))))
; ----------------------------------------
; when関数 (Else節が不要な場合はこっちを使う)
; ----------------------------------------
; 基本形
(when condition expr1 expr2 ...)
; 例
(defn even-printer [n]    ; condition
  (when (even? n)
    (println "Even1")     ; expr1
    (println "Even2")     ; expr2
    (println "Even3")))   ; expr3
; ----------------------------------------
; if-letマクロ
; ----------------------------------------
(defn p-next [lst]
  (if-let [element (first lst)]
    (println "Exist Element : " element)
    (println "No Elements")))
; ----------------------------------------
; when-letマクロ
; ----------------------------------------
(defn p-next [lst]
  (when-let [element (first lst)]
    (println "First : " element)
    (println "First : " element)))

遅延評価

値が必要になるまで、実際の計算を行わないこと
用語
- promise : 実際に計算を行われていない中間状態
- thunk : 計算の実体
- force : 値の計算(promiseをforceする)

; 無限リスト(正整数の生成)
(defn inf-list
  ([] inf-list 0)
  ([n] (cons n (lazy-seq (inf-list (inc n))))))
; 実行例
(println (inf-list))              ; => (0 1 2 3 ...) Infinity
(println (take 3 (inf-list)))     ; => (0 1 2)
(println (take 3 (inf-list 100))) ; => (100 101 102)

ループ(再起処理)

ClojureはJVMを使う為、末尾再帰の最適化を行えないらしい
(通常の再帰呼び出しよりloopマクロを利用する方が、スタックを無駄にしないということか？)

; ----------------------------------------
; Loop利用Ver (推奨)
; ----------------------------------------
(defn fact [n]
  (loop [i n
        result 1]
    (if (zero? i)
      result
      (recur (dec i) (* result i)))))
; ----------------------------------------
; 通常のRecursive (非推奨?)
; ----------------------------------------
(defn fact [n]
  (if (zero? n)
    1
    (* n (fact (dec n)))))

多態性

マルチメソッド(Nyampass tech blog: 実践(?)Clojure「マルチメソッド」)
多重ディスパッチ(多重ディスパッチ - Wikipedia)
defmultiでマルチメソッドを定義し、defmethodでディスパッチメソッドを指定する

; ----------------------------------------
; マルチメソッドでcase文的なもの
; ----------------------------------------
(defmulti class-checker class)
(defmethod class-checker Integer [arg] (println "Integer!"))
(defmethod class-checker Double [arg] (println "Double!"))
(defmethod class-checker String [arg] (println "String!"))
(defmethod class-checker :default [arg] (println "Other!"))
; (class-checker 1)           ; => Integer!
; (class-checker 1.0)         ; => Double!
; (class-checker (def x 100)) ; => Other!
; ----------------------------------------
; 他の例
; ----------------------------------------
(defmulti func (fn [x y] [(class x) (class y)]))
(defmethod func [Integer Integer] [x y] (Math/pow x y))
(defmethod func [Double Integer] [x y] (Math/pow x y))
(defmethod func :default [_ _] 'other)
; (println (func 2 10))     ; => 1024.0
; (println (func 2.0 10))   ; => 1024.0
; (println (func "A" "B"))  ; other

JavaAPI呼び出し

Javaクラスの初期化

; 初期化は"new", "."(マクロ)を用いて行う
(new java.lang.Double "100")
(java.lang.Double. "100")
; java.langはデフォルトでimportされているので、下記でもよい
(new Double "100")
(Double. "100")

メソッド呼び出し

; インスタンス作成
(def value1 (Double. 10.0))
(def value2 (Double. 20.0))
(def value3 (Double. 10.0))
; メソッド呼び出しは"."マクロを利用する
; *なお、下記の１つ目の呼び出しは"."の後に空白を入れないこと。
(.compareTo value1 value2)  ; => -1
(. value1 compareTo value3) ; => 0

静的(static)フィールド/メソッド呼び出し

; "."または"/"を利用する
; static field
(println (. Math PI)) ; => 3.14...
(println Math/PI)     ; => 3.14...
; static method
(println (Double/parseDouble))   ; => 10.0
(println (. Double parseDouble)) ; => 10.0

関数の引数にJava関数を渡す

; "memfn"又は"#"(無名関数)を利用
; memfnを利用する場合
(map (memfn toUpperCase) ["do it" "do it"])
; #を利用する場合
(map #(.toUpperCase %1) ["do it" "do it"])

間接参照(method chain的な)
- method chain的な感じで、連続的に関数を呼ぶ場合
  ".."又は"->"を利用する
  - ".." JavaAPI専用
  - "->" clojureも呼べる

; Java API専用なので"."を端折れる
(.. (Double/valueOf 10.0) toString length)
; clojureも呼び出し可能なので、JavaAPIを利用した場合は"."を付ける必要がある
(-> (Double/valueOf 10.0) .toString .length)

糖衣構文
- __可能な限りclojureの糖衣構文を利用した方がよいらしい

; 1. Creates an instance
(String. "doit doit")
; 2. Calls a static field/method
Math/PI
(Math/abs -10)
; 3. Calls a method
(.length "DOIT")
; 4. 間接参照
(.. (Double/valueOf 10.0) toString length)
(-> (Double/valueOf 10.0) .toString .length)

Thread (Java API)
- TODO : 後でもうちょっと詳しくまとめる

(defn delayed-print [ms text]
  (Thread/sleep ms)
  (println text))
(.start (Thread. #(delayed-print 100 "wwwwwww")))
(print "grass")

File I/O (Java API)

; ----------------------------------------
; 1. File出力
; ----------------------------------------
(binding [*out* (java.io.FileWriter. "__my.log")]
  (println "YHVH1")
  (println "YHVH2")
  (println "YHVH3")
  (println "YHVH4")
  (println "Lucifer")
  (flush))
; => "__my.log"が作成され、YHVH...が記述される
; ----------------------------------------
; 2. File入力
; ----------------------------------------
(with-open [
  fr (java.io.FileReader. "__my.log")
  br (java.io.BufferedReader. fr)]
  (doseq [line (line-seq br)]
    ; line-seqはbuffer行の遅延シーケンスを返す
    ; doseqはシーケンスに対するループ
    (print line)))

マクロ

Clojure - Macro入門 - Playground of oursがわかりやすいので参照する事。
又はClojure のリーダーマクロについて (lisp reader macro advent calendar 2012 の記事です)。 · GitHub
"~"(unquote)はcommon lispで言うところの","に相当
(","はclojureでは空白の意味になるので)
"~@"(unquote splice reader macro)個々の要素に分解する
(pythonの"*"に似たもの)
"#"を利用するとユニークな名前のシンボルを生成する(auto-gensym)
"`"(backquote)を利用してテンプレートを作成する
TODO : 後でまとめる

ライブラリ利用

Clojureの忘れっぽいrequire、use、import - CLOVERを参照
Clojure のネームスペースについて調べる - 言語ゲーム名前空間はこちらを参照
clojure

; ----------------------------------------
; 1. require関数を利用
; ----------------------------------------
; 基本形
(require 'clojure.string)
; => (clojure.string/join \, ["H" "M"])

; option(as)を利用
(require '[clojure.string :as str])
; => (str/join \, ["H" "M"])

; option(refer)を利用
(require '[clojure.string :refer [join]])
; => (join \, ["H" "M"])

; option(refer)による全関数取得
(require '[clojure.string :refer :all])

; ----------------------------------------
; 2. use関数を利用
; ----------------------------------------
; 非推奨(1.4以降)らしい

java

; 下記の様に呼び出す
(import '(java.math BigDecimal BigInteger))
(import java.io.InputStream)
(import '(java.util List Set)
        '(java.net URL))
; 利用例
(println (BigDecimal. 100.0))
(println (BigInteger. "10000"))

名前空間 + ファイル分割
- ここらへんを参考にした

; ----------------------------------------
; 0. フォルダ構造
; ----------------------------------------
basedir
  ├── lib
  │   ├── another.clj
  │   ├── another_math.clj
  │   └── calc
  │       ├── core.clj
  │       └── core_math.clj
  ├── main.clj
  └── utils.clj
; ----------------------------------------
; 1. main.clj
; ----------------------------------------
#^:shebang '[
  java -cp "$CLOJUREPATH/clojure-1.6.0.jar:./" clojure.main "$0" "$@"
]
; 起動時にクラスパスを適切に設定する
; (今回は同フォルダ以下のファイルを参照するので、カレントディレクトリ(./)をクラスパスを指定する)
; モジュール読み込み
(require 'utils)
(require 'lib.another)
(require 'lib.calc.core)
;
(utils/hello)
(println (lib.calc.core/myadd 1 2))
(println (lib.another/mymul 2 4))

; ----------------------------------------
; 2. utils.clj
; ----------------------------------------
; ここの名前空間はファイル名と一致させておく
(ns utils)
(defn hello [] (println "HELLO"))

; ----------------------------------------
; 3. another.clj
; ----------------------------------------
; フォルダ名と一致させる(lib) &
; 名前空間をファイル名と一致させる(another) &
; 分割したモジュールを読み込む (load "another_math")
(ns lib.another
    (load "another_math")) ; ".clj"の部分は入れない

; ----------------------------------------
; 4. another_math.clj
; ----------------------------------------
(in-ns 'lib.another)  ; ベースとなるモジュールと同じ名前空間にする
(defn mymul [x y] (* x y))

; ----------------------------------------
; 5. calc.clj
; ----------------------------------------
; こっちも同様にする
(ns lib.calc.core
    (load "core_math"))

; ----------------------------------------
; 6. calc_math.clj
; ----------------------------------------
(in-ns 'lib.calc.core)
(defn myadd [x y] (+ x y))

Note(参考)

参考1(JavaAPI呼び出し全般)
clojureプログラミング入門-5 Javaの呼び出し - すにぺっと

参考2(".."マクロについて)
点々マクロ (..) はもっと評価されるべき - tnoda-clojure

参考3(マクロについて)
Clojure - Macro入門 - Playground of ours

参考4(リーダマクロについて)
又はClojure のリーダーマクロについて (lisp reader macro advent calendar 2012 の記事です)。 · GitHub

参考5(外部ファイル利用(import/require))
Clojureの忘れっぽいrequire、use、import - CLOVER

用語とか

first-class object

生成、代入、演算、受け渡しなどが無制限に使用できる対象の事。定義としては、以下の能力を持つプログラムの事を言う。

DEF

オブジェクトに名前が付けられる
(defを使った命名とかかな？)
引数として関数・手続きに渡す事ができる
(手続き？)
結果値として関数から帰ってくる事ができる
(戻り値を"関数"としてもよいという事)
データ構造に組み込む事ができる
(データ構造 : class, struct, dict, listなど
組み込む？)

History

version	date	memo
0.1	2015/03/21	first create
0.2	2015/03/22	JavaAPI関連追加
0.3	2015/03/25	名前空間,ファイル分割追加
0.4	2016/12/17	文字化け修正

Information

Using(SW etc)	version
Ubuntu	12.04
Clojure	1.6.0

MEMO

macro調査
namespace調査

Note(参考)

Clojure全般 https://sites.google.com/site/closertoclojure/hackers:title)

目次

first-class object

Information

MEMO