The Reasoned Schemer

Schemeプログラミング

Scheme（スキーム）は、関数型プログラミング言語の一つであり、Lispの方言の一つで、1950年代から存在している古い言語となる。

(display "Hello, World!")
(newline)

(define (factorial n)
  (if (= n 0)
      1
      (* n (factorial (- n 1)))))

(display (factorial 5))
(newline)

(define (sum-list lst)
  (if (null? lst)
      0
      (+ (car lst) (sum-list (cdr lst)))))

(display (sum-list '(1 2 3 4 5)))
(newline)

(define (double-each lst)
  (map (lambda (x) (* x 2)) lst))

(display (double-each '(1 2 3 4 5)))
(newline)

(define (make-counter)
  (let ((count 0))
    (lambda ()
      (set! count (+ count 1))
      count)))

(define counter (make-counter))
(display (counter)) ; 1
(newline)
(display (counter)) ; 2
(newline)

The Reasoned Schemer

「The Reasoned Schemer」より。

“The Reasoned Schemer”は、Daniel P. Friedman、William E. Byrd、Oleg Kiselyovによって書かれた、「Clojure core.logicとminiKanren」で述べたロジックプログラミングのDSL論理プログラミング言語であるminiKanrenを使った問題解決の書籍となる。

miniKanrenは、制約論理プログラミングの一種であり、Prologの影響を受けている。miniKanrenを使うことで、問題を制約として表現し、自動的に解決することができる。

“The Reasoned Schemer”では、miniKanrenを使って、制約論理プログラミングによる問題解決の方法を解説している。また、プログラミングにおける重要な概念や、Schemeにおける関数型プログラミングのテクニックについても解説している。

この書籍は、”The Little Shema“や”The Seasoned Schemer“と同様に、S-expressionを使ってSchemeのプログラムを記述することを前提としている。また、miniKanrenを使った制約論理プログラミングについての知識が必要となる。

“The Reasoned Schemer”は、miniKanrenを使った問題解決の手法に興味がある人、あるいはSchemeや関数型プログラミングに詳しい人におすすめの一冊となる。

「The Reasoned Schemer』の目的は、関数型プログラマーが論理的に考え、論理型プログラマーが機能的に考えるのを助けることです。The Reasoned Schemer』の著者は、論理プログラミングは関数型プログラミングを自然に拡張したものであると考え、関数型言語であるSchemeを論理的な構造で拡張することで、双方のスタイルの利点を組み合わせていることを示しています。この拡張は、論理プログラミング言語Prologのアイデアのほとんどを内包しています。The Reasoned Schemer』の教育方法は、『The Little Schemer』や『The Seasoned Schemer』に見られるような特徴的なユーモアを交えた質問と回答の連続である。関数型言語や『The Little Schemer』の最初の8章に慣れていることが前提です。ロジック機能を追加するには、新しいフォームを導入する必要があります。著者の目的は、論理プログラムを書くことが、これらのフォームを使って関数型プログラムを書くこととどの程度同じであるかを示すことである。このようにして、『The Reasoned Schemer』の読者は、論理プログラミングがいかに簡単であるか、関係のように振る舞う関数を定義することがいかに簡単であるかを理解するようになります。」

内容としては以下のようになる。

1. Playthings 
2. Teaching Old Toys New Tricks
3. Seeing Old Friends in New Ways
4. Double Your Fun
5. Members Only
6. The Fun Never Ends..
7. A Bit Too Mutch
8. Just a Bit More
9. Thin Ice
10. Under The Hood

Schemaを使ってみる

MacでSchemeを使うためには、Scheme処理系のインストールが必要になる。これはHomebrewを使ってインストールすることができます。ターミナルを開いて、以下のコマンドを実行する。

>brew install mit-scheme

これにより、MIT/GNU Schemeがインストールされ。次にテキストエディタを用いてコードを書く。”ITインフラストラクチャ技術“のTEXT EDITORの項に様々なテキストエディタの紹介をしてあるので、それらを参考のこと。

次にREPLを起動する。REPLは、Schemeのインタラクティブな実行環境となる。REPLを起動するには、ターミナルで scheme コマンドを実行すればよい。これにより、Scheme処理系が起動し、REPLが開始される。REPLでは、Schemeの式を入力して、すぐに結果を確認することができる。

テキストエディタで作成したコードファイルの実行は、ターミナルで scheme < filename コマンドを実行することで行う。

以下に簡単なHello Worldのコードを参考までに記載する。これらはREPLでの確認のものとなる。

まずdisplay手続きを使用するものは以下のコードを実行する。

> (display "Hello World!")
Hello World!

次にprint手続きを使用するケースは以下のようになる。

> (print "Hello World!")
"Hello World!"

さらに詳細の実装は「The Reasoned Schemer」を参照のこと。