IdrisでWebアプリを書く

IdrisでWebアプリを書く田中英行 @天下一altJS武闘会

自己紹介 • 田中英行(@tanakh) • Haskellとかやってます • 「すごいHaskellたのしく学ぼう」翻訳 • 「Parallel and Concurrent Programming in Haskell」翻訳中 • Idris初心者

Idrisとは？ • http://www.idris-lang.org/ • “Fully Dependent Type” なプログラミング言語 • Cf. CoqとかAgdaとかATSとか • 純粋関数型 • 正格評価 • 様々な言語へのバックエンド • C言語 • LLVM • Java • JavaScript

処理系のインストール • $ cabal install idris $ idris ____ __ _ / _/___/ /____(_)____ / // __ / ___/ / ___/ Version 0.9.13 _/ // /_/ / / / (__ ) http://www.idris-lang.org/ /___/__,_/_/ /_/____/ Type :? for help Idris> █

構文など • 大体Haskell！ • 基本的な構文 • 型クラスなどなど • リスト・モナド内包 • モナド記法などなど

Dependent Type (依存型) • 値に依存した型 • 型のパラメータとして値が取れる • 型と値の区別があんまりない • 型に対して計算できる • ･･･ • 要するにめっちゃ強い型 • 証明とかにも使える

めっちゃ強い型で何するの？ • 証明 • カリー・ハワード同型対応により、「型の表現力＝命題の表現力」 • CoqとかAgdaとかはこっちがメイン • 安全なプログラムを書く • 単純により多くのことを型レベルで保証したい • 例えば、配列のアクセスが範囲を超えないなど • システムプログラムとかによさそう • Idrisはこっちが目標っぽい

例：長さを型に持つリスト data Vect : Nat -> Type -> Type where Nil : Vect Z a (::) : a -> Vect k a -> Vect (S k) a (++) : Vect n a -> Vect m a -> Vect (n + m) a (++) Nil ys = ys (++) (x :: xs) ys = x :: xs ++ ys index : Fin n -> Vect n a -> a index fZ (x :: xs) = x index (fS k) (x :: xs) = index k xs

例：長さを型に持つリスト Idris> the (Vect _ _) $ [1,2,3] ++ [4,5,6] [1, 2, 3, 4, 5, 6] : Vect 6 Integer Idris> Vect.index 5 $ [1,2,3] ++ [4,5,6] 6 : Integer Idris> Vect.index 10 $ [1,2,3] ++ [4,5,6] (input):1:15:When elaborating argument prf to Prelude.Fin.fromInteger: Can't unify IsJust (Just x) with IsJust (integerToFin 10 (3 + 3))

DOM操作 • altJSの本懐、DOM操作 • iQuery • https://github.com/idris-hackers/iQuery • というのがあるのだが･･･

iQuery • ものすごく機能が足りてない • ラッパーが抽象型で生のJSオブジェクトにアクセスできない • → 使えない完全に名前負け

というわけで • 1から作るしかない • ただのJavaScriptにコンパイルできる言語 • altJSとはなんだったのか･･･ • これだったらEmscriptenでC言語もaltJSなんでは

FFIでJavaScriptとやりとりする • 任意のJavaScriptコードを埋め込める • コードと引数は静的に検査される alert : String -> IO () alert msg = mkForeign (FFun "alert(%0)" [FString] msg

%include • JavaScriptのコードをincludeできる（生成されるJSの先頭にくっつくだけ） %include JavaScript "lib.js" twice : (Int -> Int) -> Int -> IO Int twice f x = mkForeign (FFun "twice(%0,%1)" [FFunction FInt FInt, FInt] FInt) f x main : IO () main = alert (show !(twice (+1) 1)) -- 3 がでる // lib.js function twice(f, x) { return f(f(x)); }

適当なライブラリを作る Document : Type Document = Ptr document : Document document = unsafePerformIO $ mkForeign (FFun "document" [] set : Ptr -> String -> String -> IO () set e mem val = mkForeign (FFun "%0[%1]=%2" [FPtr, FString, FString] FUnit) e mem val get : Ptr -> String -> IO String get e mem = mkForeign (FFun "%0[%1]" [FPtr, FString] FString) e

構文定義構文 • Idrisには構文を定義する構文がある！ • 例：ifの定義 boolCase : (x:Bool) -> Lazy a -> Lazy a -> a boolCase True t e = t boolCase False t e = e syntax "if" [test] "then" [t] "else" [e] = boolCase test t e (´･_･`).oO(どういう仕組みなんだろう･･･)

使用例 syntax [object] "[" [member] "]" ":=" [value] = set object member value syntax [object] "[" [member] "]" = get object member main : IO () main = do document["innerHTML"] := "(´･_･`)＜つらぽよ"

TypeProvider • F#のTypeProviderみたいなのもあるんですってよ！

デモ • ライフゲーム • まるばつゲーム（負けないことの証明付き）

Idrisのいけてないところ • 添字アクセスO(1)の配列がない • メモリバッファの型はあるみたいなので、それの上に自作すれば良いのだろうか • IORefがない • とりあえずはJavaScriptのFFIで作れば良いか･･･ • なんだかものすごい本末転倒感

Idrisのいけてないところ • 型検査が死ぬほど遅い • コードの長さに対して指数的に増えていく（ようにみえる） • 正直コードを保存する度に苦痛なレベル • コンパイルされたコードが遅い • せっかく正格評価なのに、クソ遅い • コード生成器の実装がクソ • CのバックエンドでHaskellの10倍ぐらい遅い • Unboxingとかインライニングとか特殊化とかたぶんこの辺全く実装されていない

Idrisのいけてないところ • 並行ライブラリが標準ライブラリにあるが、 JavaScriptのランタイムでは未サポート＿人人人人人人人人人人人＿＞ Not Yet Implemented ＜￣Y^Y^Y^Y^Y^Y^Y^Y^Y^Y^Y￣

Idrisのいけてないところ • （僕は）証明が書けない • 例えば、リストの要素アクセス • Listは型に長さを含まない • アクセス時は、添字が長さよりも小さいという証明を与える必要がある･･･ Idris> :doc List.index index : (n : Nat) -> (l : List a) -> (ok : lt n (length l) = -> a Find a particular element of a list. Arguments: ok : lt n (length l) = True -- a proof that the within bounds

beleave_me!! Idris> :doc believe_me believe_me : a -> b Subvert the type checker. This function is abstract, so it not reduce in the type checker. Use it with care - it can in segfaults or worse! Idris> :doc really_believe_me really_believe_me : a -> b Subvert the type checker. This function will reduce in th checker. Use it with extreme care - it can result in or worse!

まとめ • IdrisでWebアプリを書くのは時期尚早 • 可能性は感じる • 分野を開拓したい人にはおすすめ！ • デファクトのWebフレームワークを作れるかも！？

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IdrisでWebアプリを書く

by Hideyuki Tanaka, Working at Preferred Infrastracture

on Jun 08, 2014

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