open宣言

モジュールの関数を使うときには[モジュール名].[関数名]とするけど，open宣言をすればモジュール名をつけなくても使えるようになる。

# map (fun x -> x * x) [1;2;3;4];;
Characters 0-3:
map (fun x -> x * x) [1;2;3;4];;
^^^
Unbound value map
# open List;;
# map (fun x -> x * x) [1;2;3;4];;
- : int list = [1; 4; 9; 16]

複数のモジュールをopenしたとき，同じ名前の関数がある場合には後からopenしたモジュールの関数だけが使えるようになる。たとえば，map関数は ListモジュールにもArrayモジュールにもあるけど，次のようにするとArrayモジュールのほうだけが使える。

# open List;;
# open Array;;
# map (fun x -> x * 10) [|1;2;3;4|];;
- : int array = [|10; 20; 30; 40|]

↑Arrayのmapは使える。↓Listのmapは使えない。

# map (fun x -> x * 10) [1;2;3;4];;
Characters 22-31:
map (fun x -> x * 10) [1;2;3;4];;
^^^^^^^^^
This expression has type 'a list but is here used with type int array

モジュール名をつけてやれば使える。

# List.map (fun x -> x * 10) [1;2;3;4];;
- : int list = [10; 20; 30; 40]

FizzBuzz

出力も覚えたし書いてみた。

let fizzbuzz x =
let f = if x mod 3 = 0 then "Fizz" else "" in
let b = if x mod 5 = 0 then "Buzz" else "" in
let fb = f ^ b in
if fb = "" then string_of_int x else fb
;;
let () = for i = 1 to 100 do
print_endline (fizzbuzz i)
done
;;

実行結果は省略するけど，うまくいったとだけ書いておく。

練習問題8.6

本文中の関数 whle を参考にして，for式相当の機能を実現する再帰関数を定義しなさい。

こんなんでいいのかな。

# let rec fr frm t body =
if frm <= t then
begin body frm; fr (frm + 1) t body end
;;
val fr : int -> int -> (int -> 'a) -> unit = <fun>

# fr 1 5 (fun x -> print_endline ( string_of_int x));;
1
2
3
4
5
- : unit = ()

練習問題8.1

本文中でもふれたように，ref型は以下のように定義された，1フィールドの書き換え可能な レコードです。

type 'a ref = { mutable contents : 'a };;

関数 ref，前置演算子 !，中置演算子 := の定義をレコードに関連した操作で書きなさい。

こうかな。

let ref x = { contents = x };;

let (!) x = x.contents;;

let (:=) x v = x.contents <- v;;

練習問題8.2

与えられた参照の指す先の整数を1増やす関数 incr を定義しなさい。

# let incr x = x := !x + 1;;
val incr : int ref -> unit = <fun>

# let x = ref 3;;
val x : int ref = {contents = 3}
# incr x;;
- : unit = ()
# !x;;
- : int = 4

練習問題8.4

参照と繰り返しの構文（while，for）を使ってフィボナッチ数を求める関数を定義しなさい。

# let fib n =
let fibs = ref (1, 1) in
let i = ref 1 in
while !i < n do
fibs := (snd !fibs, fst !fibs + snd !fibs);
i := !i + 1
done;
snd !fibs
;;
val fib : int -> int = <fun>

初項を第0項とした。

# fib 0;;
- : int = 1
# fib 1;;
- : int = 1
# fib 2;;
- : int = 2
# fib 3;;
- : int = 3
# fib 4;;
- : int = 5
# fib 5;;
- : int = 8
# fib 6;;
- : int = 13

チャネルを使った入出力

チャネルっていうのは，ファイルディスクリプタみたいなものだと思っておけば良さそう。

入力用には open_in と close_in を使う。

こういうファイル members.txt があったとして:

^o^ >type members.txt
andy
bill
charlie

ファイルから入力する例。

# let infile = open_in "C:/home/takatoh/members.txt";;
val infile : in_channel = <abstr>
# input_line infile;;
- : string = "andy"
# input_line infile;;
- : string = "bill"
# input_char infile;;
- : char = 'c'
# input_byte infile;;
- : int = 104

ファイルの最後に到達すると End_of_file 例外が発生する。

# input_line infile;;
- : string = "arlie"
# input_line infile;;
Exception: End_of_file.
# close_in infile;;
- : unit = ()

一方，ファイルに出力するには open_out と close_out。

# let outfile = open_out "C:/home/takatoh/foo.txt";;
val outfile : out_channel = <abstr>
# output_string outfile "Hello, world.";;
- : unit = ()
# output_char outfile '\n';;
- : unit = ()
# close_out outfile;;
- : unit = ()

できたファイル：

^o^ >type foo.txt
Hello, world.

まとめ

　 入力 出力
オープン open_in open_out
クローズ close_in close_out
１行ずつ input_line output_string
１文字ずつ input_char output_char
１バイトずつ input_byte output_byte

ファイルに追加出力する

open_out を使ってファイルを開くと，そのファイルがすでに存在した場合，中身を消去してしまう。既存のファイルに追加するには，open_out_gen を使ってチャネルを作る*1。

# let outfile = open_out_gen [Open_wronly; Open_append; Open_text] 0o666 "C:/home/takatoh/foo.txt";;
val outfile : out_channel = <abstr>

第1引数は open_flag といって，ファイルを開くときのオプション。上で設定してるのはライトオンリー，追加，テキストファイル，というところだろう。第2引数はファイルのパーミッション，第3引数はファイル名。で，かえってくるのは open_out と同じ出力用のチャネル（out_channel）。

# output_string outfile "foo\n";;
- : unit = ()
# output_string outfile "bar\n";;
- : unit = ()
# close_out outfile;;
- : unit = ()
# open_out_gen;;
- : open_flag list -> int -> string -> out_channel = <fun>

foo.txt はこうなる。

^o^ >type foo.txt
Hello, world.
foo
bar

ちゃんと追加になっている。

open_flag はヴァリアントで，The Objective Caml system release 3.10の19.2 Module Pervasives: the initially opened module の General output functionsの項によると：

type open_flag =
| 	Open_rdonly 	(*	open for reading.	*)
| 	Open_wronly 	(*	open for writing.	*)
| 	Open_append 	(*	open for appending: always write at end of file.	 *)
| 	Open_creat 	(*	create the file if it does not exist.	*)
| 	Open_trunc 	(*	empty the file if it already exists.	*)
| 	Open_excl 	(*	fail if Open_creat and the file already exists.	*)
| 	Open_binary 	(*	open in binary mode (no conversion).	*)
| 	Open_text 	(*	open in text mode (may perform conversions).	*)
| 	Open_nonblock 	(*	open in non-blocking mode.	*)

*1：ここ，「プログラム in OCaml」に誤植あり。○ Open_wronly，× Open_wonly

繰り返しのための高階関数

繰り返しの構造を関数（再帰関数）にすることもできる。

# let rec whle condition body =
if condition () then
begin body (); whle condition body end
;;
val whle : (unit -> bool) -> (unit -> 'a) -> unit = <fun>

condition () が真であるあいだ body を繰り返す。条件 condition () が単なる真偽値の式ではなくて unit -> bool 型の関数なところがミソ。たとえばファイルからの入力など。

もう一つ，リストの各要素に対して繰り返す関数。

# let rec iter f = function
[] -> ()
| a :: rest -> begin f a; iter f rest end
;;
val iter : ('a -> 'b) -> 'a list -> unit = <fun>

リストの各要素を出力するときとかに使える。