Concurrent Clean : リストIO

プログラミング

[id:lethevert:20060905:p1]のコメント欄で思いついたモナドをリストに見て、順番に食わせれば・・・というネタを実装してみようと思ったのですが、
よく考えてみると、Haskellのモナドは左結合ですね。リストは右結合なので、出来上がる構造が逆になってしまいます。
でも、あろはさんところで紹介されていた「Monads for Functional Programming (PDF)」を見ると、結合性は本質ではないそうなので、言語設計者の趣味の問題ですかね。しかし、現実のプログラミングでは、そういうところが結構気になったりするものなのですが。
さて、次のようなプログラムを作ってみました。今回はHaskellではなくCleanで。

module ListIO

import StdEnv

::Void = Void
::IO a b :== a -> *File -> *(b, *File)
::ListIO a = EndIO
           | E.b: (>=>) infixr 0 (IO a b) (ListIO b)

set a _ f = (a,f)
writes a f # f = fwrites a f
           = (Void,f)
writei a f # f = fwritei a f
           = (Void,f)
readi _ f # (_,i,f) = freadi f
          = (i,f)

run =  set "Please input integer\n"
   >=> writes
   >=> readi
   >=> writei
   >=> set "\nend\n"
   >=> writes
   >=> EndIO

perform :: a (ListIO a) *File -> *File
perform _ EndIO f = f
perform a (p >=> lio) f
    # (b,f) = p a f
    = perform b lio f

Start w # (f,w) = stdio w
          f = perform Void run f
          (_,w) = fclose f w
        = w

>=>というデータ構築子を定義して、perform関数で頭から順に実行していくように実装してみました。
ところで、これで、存在型の使い方をまた１つ覚えました。

Haskell : モナド

プログラミング

当分モナドには触れないつもりだったのですが、ちょっと思いついたので、一つ書いて見ます。
もちろん、副作用がない参照透過なHaskellにとっては全く重要ではないことですが
IOを行うモナドをHaskellの自作してみようというネタです。unsafePerformIOという関数を利用していますが、低レベルで副作用を持った外部関数を呼んでいるイメージで。

module MyIO where

import Monad
import System.IO.Unsafe

print2 a = (unsafePerformIO (putStrLn a)) `seq` (A ())

data A a = A a
get (A a) = a

instance  Monad A  where
    --; 1.  a >>= f = f (get a)
    --; 2.  a >>= f = a `seq` (f (get a))
    --; 3.  a >>= f = let b = f (get a) in b `seq` a `seq` b
    return a = A a

start :: ()
start = let A a = k in a
  where
    k = do return ()
           print2 "Hello "
           print2 "World!"

途中、コメントアウトしている３種類のbindの実装があるのですが、ここの実装の違いがどういう振る舞いの違いを見せるかというところに注目。

1. a >>= f = f (get a)

MyIO> start
World!
()

print2関数で引数を使っていないので、bindの引数のaが捨てられてしまって、最後の"World!"のところしか出力されていません。

2. a >>= f = a `seq` (f (get a))

MyIO> start
Hello 
World!
()

そこで、bindの中で強制的に引数のaを評価してやると、正常に出力されるようになりました。

3. a >>= f = let b = f (get a) in b `seq` a `seq` b

MyIO> start
World!
Hello 
()

「a `seq` (f (get a))」の順序を逆にしてやれば、逆順に出力されるbindが作れるのですが、普通に作ると型が合わなくなるので、「b `seq` a `seq` b」のように回りくどいことをやっています。