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LISPをつつく5-関数で代入。qじゃない関数もある♪

前回の記事を読んだ人の中には「じゃあLISPは、関数で代入する事が出来ないの?」と思った人が居ると思うピヨ。でもそこは流石LISP。関数で代入することも出来るピヨ♪というか、本来は関数で代入するもんなんだ。関数型プログラミング言語だからね♪じゃあ、早速変数xに100を代入するピヨ♪


>( set ( quote x ) 100 )
100


ちょっと面倒だけど上記の様に関数で代入できるピヨ♪ちなみに、quoteは記号(symbol)を定義する関数ピヨ♪試しに次のプログラムを試してみよう♪


>( quote x )
x


ちなみに、LISPでは記号はデータの一種ピヨ♪LISPでは基本的に命令型言語の様な厳密な区別はないピヨッ。それがLISPの長所でもあり、分かりにくさでもあるんだよね♪
えっ?一々( quote x )ってタイプするのが面倒?そんな人の為に簡略式もあるピヨ♪


>( set 'x 100 )
100


どう?簡単だよね?えっ?set関数の長所が分からない?もぅ我侭だね♪
set関数の長所は記号もデータという点ピヨ。だから、変数を返す関数をset関数の引数として使用できるピヨね♪という事は・・・


>( set ( SelectVariable 10 ) 100 )


等といったメタプログラミングが堪能できるピヨッ♪つまり、set関数を使うと変数を関数の戻り値に出来るピヨ♪これすごいよぉー。リフレクションし放題♪想像力しだいでLISPは無限大の可能性を秘めているといえるピヨね♪
ちなみに、setqの名前の由来が分かった人居るかな?実はsetq関数とはset+quoteの略称なんだ♪って事は'すらも面倒だと思う怠惰なプログラマが居たって事かな♪怠惰はプログラマの美徳だから当然の結果だよね♪それに怠惰さだけではなくて、'を使用するよりもsetqの方が美しいピヨ。'は鳥目じゃあ見にくいからありがたいピヨォ。LISPの仕様が広大無比なのは、そういった美徳の結果なのかもしれないピヨ。だから、LISPは広大だと尻込みせずに、核を押さえたらいいピヨ♪それがLISP楽習のコツだっピヨッ♪
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LISPをつつく4-副作用とスペシャルホーム。何がスペシャルなの?

前回はsetqで副作用がある事に少し触れたピヨ。今回は引き続き副作用とsetqをつついていくピヨッ♪前回の記事だけでは、副作用の怖さが伝わっていないと思うから危ない例をお見せするピヨ♪


>(let x 100)
100

;;色々処理する

>(setq x 1 y ( + x 1) )
2
;;あれ?間違えた!


上記サンプルでは変数xは必ず2になってしまうピヨォ。こんな具合に、複雑な関数を書いている時、ちょっとした間違いで思わぬ処理がされてしまうピヨね。この例からも分かると思うけど、副作用はバグの元になりやすいピヨね。それに、こういった代入文は順番に依存してしまうから並列処理できずパフォーマンス劣化に繋がるピヨ。
それで、副作用という言葉なんだけど、情報処理では式を評価する以外の事全てが副作用ピヨね。つまり、関数型プログラミングでは、式の戻り値だけでプログラミングする事を目指しているピヨ♪これが実現できれば、並列処理もできるし、個別に切り出してテストする事もできるからいい事だよね♪ だけど、残念ながら全く副作用なしでプログラミングするのは難しいから、setqの様な副作用がある関数が用意されているピヨ。
おっと忘れるところだった。setqはスペシャルフォーム(特別な式)のうちの一つピヨ♪何が特別なのかというと、厳密に言うとsetqは関数じゃないからなんだ。もし、setqが関数ならば(setq x 3)とした場合、xの値が先に評価されてsetqに渡され(setq 30 3)とかになるはずピヨ。だけど、30を渡してしまうとどの変数に代入するのか分からなくなるから、変数名だと特別に解釈するピヨッ♪このように、普通の関数(式)と同様のルールに基づいて評価が行われないものをスペシャルフォームと呼ぶピヨね♪
setq以外にもLISPには色々なスペシャルフォームが用意されているピヨ♪つまり、普通の式は左から順番に関数へ渡されるだけど、それ以外の特別なルールが存在するって事だね。理想と現実のギャップを感じるピヨ♪それにしても、LISPって奥が深いよね♪つつき甲斐があるピヨね♪

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LISPをつつく3-値の評価。思わぬ効果が・・・

前回計算式をやったピヨッ♪となれば、 誰もが気になるのは「どうやって変数に値を代入するか?」だよね♪ だから今回は代入方法をつつくピヨ♪変数に値を代入するには特殊な関数を使用するピヨ♪


>( setq x 100 )
100

>( setq x 100 y 200 z 300 )
300

>x
100

>y
200

>z
300


見ての通りで、setqという特殊な関数を使用することにより変数に値を代入することが出来るピヨ♪しかも、一度に複数の変数に値を代入できる優れものピヨッ♪便利だよね♪でも、関数型言語の使い手は極力この関数の使用を避けるピヨね。これには深ーい理由があるピヨね。理屈では分かり難いから例題を見よう。


>( Foo x y )

>( setq x 100 )
100

>( Bar x q )


念の為言っておくけど上記の関数は架空のものだピヨ。ここで大事なのはsetqが前処理の結果を打ち消す事だピヨォ。この例だと、せっかく関数Fooで変数xを処理したのに、後のsetqで変数xは絶対に100になってしまうピヨぉ。次に重要なのは、( setq x 100 )の位置次第でプログラムの結果が変ってしまうという事ピヨ。このように代入文は副作用があるピヨ。だからLISPerは極力代入文を避けるんだ。代入文があると、並列にプログラムを実行できないしね。この手の話題は代入文有害説と呼ばれてかなり議論されているピヨ。気になった人はインターネットに旅立とう。
ちなみに、setqのような代入文は関数言語では評価すると表現するピヨ。覚えておこう。今回はこれにて終わり♪

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LISPをつつく2-四則演算。長ーいお付き合い♪

今回はプログラムのもっとも基本である四則演算をつつくピヨ♪まったく計算しないソフトなんて多分無いとおもうから最初につついておくピヨ♪
LISPの四則演算は凄く特徴的だッピヨ♪じゃーん♪


( + 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 )
( - 4 2 1 )
( * 2 2 2 2 )
( / 10 2 2 2 )


見ての通り、LISPでは算術記号が前にあるピヨ♪これを前置記法と呼ぶピヨ。一応覚えておこう。一見すると 2 + 2 のような普通の人が使う記述方式(中間記法)と違うから違和感があるけど、この記法はすっごく強力なんだ。例えば、1から10を足す中間記法で書いた場合

1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9 + 10

てな具合で9個も記号を書かなくてはならないから面倒だけど、前置記法では1個でいいんだ。これはもちろんそんなケチな話しだけではなくて、プログラムで解析しやすいピヨッ♪この細かなプログラムよりの工夫がLISPを強力なものにしてるんだ。

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LISPをつつく1-関数呼び出しの形式。単純さが力の源。

LISPは古いけども非常に強力な言語だピヨッ♪その力の源は単純さなんだ。LISPは関数型言語だから、一番の基礎は何かと言えば、関数呼び出しピヨ♪関数呼び出しの形式は次の通りピヨ♪


( 関数名 式0・・・式n )


見ての通り非常にシンプルピヨね♪でも、このシンプルさがLISPを強力な言語にしているんだ。ちなみに、式とは、数値、関数呼び出し、記号などの殆ど全てのものなんだ。だから、こんな事も出来るピヨ♪


( + 10 ( * 3 3 ) 20 )


こんな具合に関数そのものを式として指定できるし、プログラムを作るプログラムなんてものも作れるピヨ♪もう無敵状態だといえるピヨね♪実際、LISPでプログラム言語として必要な機能は全てあるといっても過言じゃないピヨ♪だから、LISPを学ぶ事は、たとえ実際に使わなくても良い結果を生むと思うピヨ♪皆もボクと一緒にLISPを学ぼう♪次回からはもっと具体的につつくからお楽しみに♪

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LISPをつつく0-偉大なるGNU CLISP様を降臨させよう。

みんな、LISPを聞いたことあるよね?でも、Windows系開発者ではあんまり活発に使用されていないと思う。だから、ボクはまずはLISP処理系の代表格、GNU CLISP様を貴方達の世界へ降臨させる方法を囀るピヨ♪
まずは異世界への扉(Webブラウザ)を開いて、そこへ呪文を入力しよう!
https://sourceforge.net/projects/clisp
これでCLISP様が居る異世界へ接続されたからDownloadボタンをクリックしよう。すると、CLISP様への祈りが書かれているのが見えると思う。そこでまたDownloadボタンをクリックしよう。これで、貴方達へCLISP様が降臨を始めるピヨ。降臨しおわるまで謙虚な気持ちでまとう(ダウンロード完了するまで待とう)。
こうして、CLISP様は貴方達の世界へ降臨したんだけども、接触するためには祈りをささげねばらない(インストーラを起動して)ここまで来たら何も問題は無いピヨ。ひたすらCLISP様に仕える神官が質問してくるからNextと答えていこう(インストーラでNextボタンを押そう)
CLISP様は大きな存在なので少し時間がかかるけども、神官の最後の質問へNextと答えたら心穏やかに祈りましょう。このようにすれば、神官がCLISP様が具現化したことを伝えてくれるピヨ(インストール完了のメッセージが出る)。ほんの少し苦労したけど、CLISP様は我々が知らない関数型言語という異文化を教えてくれるピヨ。関数型言語を嫌っている人もいるだろうけど、新しい世界が見えるから是非やってみて♪

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ボクは、無限の夢(infinity dream)を持つネタ好きな虹色の鳥インドリ(in dre)です。
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インテル Parallel Studioを使って並列化プログラミングを試してみた
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