実践編！Haskellらしいアプリケーション開発。まず型を定義すべし【第二言語としてのHaskell】

こんにちは。Haskell-jpの山本悠滋（igrep）です。
Haskellでプログラミングを始めるのに最低限必要となるものを「Haskellらしさって？「型」と「関数」の基本を解説！」という記事でお話しました。

その際に「Haskellによるプログラミングの大きな部分を占めるのは、問題に合わせた型を自分で考えて定義し、その型を利用した関数を書くこと」 と宣言しましたが、実践するところまでは踏み込みんでいません。

この記事では、実際にアプリケーションの一部を書きながら、「型を定義し、その型を利用した関数を書く」ことを実践してみましょう。 その途中で、Haskellのさまざまな機能や、関数の組み立て方も学んでいきます。

題材としては、トランプを使った有名なゲーム、「ブラックジャック」の手札の値を計算をする関数を作ります。

• ブラックジャックにおける手札の数え方
• 型を定義して、カード（Card）を作る
  • カードの種類を単純に列挙した型を考える
    • 型が定義できたことをGHCiのコマンドで確認する
    • 【コラム】カードの型を生の整数で表すのではだめなの？
  • 2～10のカードだけ、パラメータを1つとる別の型にしよう（直和型）
  • derivingで、型クラスに属する型（インスタンス）を自動で定義する
    • 2つの値が「等しいかどうか」を比較できるような型にするには（Eq型クラス）
    • 値を文字列として表示できるような型にするには（Show型クラス）
    • 【コラム】GHCiの表示はshow関数の変換結果
    • Eq型クラスとShow型クラスの性質を手軽に得る
• 定義したCard型を生かして、都合のよい手札の合計値を求めるには
  • 【コラム】型宣言は常に必要か？
• Card型を使った関数を作る その1 toPoint関数
  • 関数toPointの型宣言
  • 関数の本体をパターンマッチで定義する
    • 【コラム】関数呼び出しにしないためのカッコ
  • Cardを直和型にしたことの効能
  • 「何でもよい」にマッチさせるには
• toPoint関数をいじって、パターンマッチの特徴を知る
  • パターンマッチではあらゆるパターンを想定しなければならない
  • パターンマッチでは余分なパターンを想定してはいけない
• Card型を使った関数を作る その2 sumHand関数
  • map: リストの各要素に対して関数を実行し、結果をまたリストに入れる
  • letでローカル変数に関数の実行結果を保存する
  • foldl: 「これまでに処理した要素」の情報を使いながらリストを変換する
    • foldlの使い方
    • 【コラム】for文で理解するfoldl
    • 演算子を普通の関数として扱う
  • foldlやmapを使って、取り得るすべての合計点数を求める
    • 使い捨ての関数を定義する（ラムダ式）
    • 「リストのリスト」の入れ子を解く
    • 型に合うfoldlの初期値を用意する
  • filter関数でバストしない合計点数のみを選ぶ
    • 【コラム】手続き型言語で考えるfilter
    • セクションでラムダ式を書かずに済ます
  • 値を返すifと値を返さない関数
    • ifの条件
    • thenの処理
    • elseの処理
    • 【コラム】値を返さない関数に注意
• まとめと次回予告

ブラックジャックにおける手札の数え方