プログラミング言語AIII

2020年度講義資料 (2)

新潟大学工学部工学科知能情報システムプログラム

青戸等人

変数関数

目次

1 変数

2 関数

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変数関数

目次

1 変数

2 関数

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変数関数

実習課題(1)：変数(1)

1 「val x = 2;」を入力してみよ．

2 「x;」を入力してみよ．

3 「x + x;」を入力してみよ．

4 「x * 3;」を入力してみよ．

5 「val y = 3;」を入力してみよ．

6 「x + y;」を入力してみよ．

7 (変数zを定義しないで) 「z;」を入力してみよ．

8 (変数zを定義しないで) 「x + z;」を入力してみよ．

9 「val num = 2 + 5;」を入力してみよ． numの値を調べよ．

10 「val z = x + y;」を入力してみよ． zの値を調べよ．

11 「val x = "aaa"; val y = "bbb";」を入力した後，x ^ y の値を調べてみよ．

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変数関数

変数の束縛の基本形

変数の束縛の基本形

1 - val 変数名 = 式 ; (*ユーザの入力*)

2 val 変数名 = 式の値 : 式の型3 (*インタープリタからの返答*)

式中の変数の評価

式の中に表われる変数は，その値に評価される．

変数の値を定義することを，変数を束縛するという．

変数の値は，式を評価した値に束縛される．

変数の型は式の型と同じになる．

変数の値が束縛されていなければ，未定義エラーになる．

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変数関数

実習課題(2)：変数(2)

1 「val A = 10;」を入力してみよ．

2 「val aa = 10;」，「val a3 = 10;」，「val 3a = 10;」を入力してみよ．

3 「val a_3 = 10;」，「val a’ = 10;」を入力してみよ．

4 「val a_2’ = 10;」を入力してみよ．

5 SMLインタープリタを一旦終了し，再度起動してから，以前に定義した変数の値を調べてみよ．

6 「val x = 1;」，「x;」，「val x = 2;」，「x;」を順に入力してみよ．

7 「val x = 1; val X = 2;」を入力した後，「x;」を入力してみよ．「X;」を入力してみよ．

8 「val x = 1;」を入力した後，「val x = 1.2;」を入力してみよ．

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変数関数

9 「val x = 1; val y = 2; val x = x + y;」を入力してみよ． xの値は何になるか?

10 「val x=1;val y=x+1; val x=y+1; val y=x+1;」を入力してみよ． xとyの値は何になるか?

確認事項

変数名には，先頭にアルファベットの大文字か小文字，その後は英数字と と’が使える．アルファベットの大文字と小文字は区別される．ただし，システムで予約されている名前は使えない(andalsoなど)．

変数の束縛のスコープ(有効範囲)は，宣言の後ろから，インタープリタが終了するか同じ変数が宣言されるまで．

同じ変数が束縛されると元の束縛は隠れて見えなくなる．ただし，変数宣言の右辺(bodyとよぶ)の方では，元の値が使われる． (右辺を評価して，その後で束縛されるため．)

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変数関数

実習課題(3)：変数(3)

1 「val -- = 1;」を入力してみよ．

2 「x + 3;」を入力したのち，「it」の値を調べよ.

3 「x + 4;」を入力したのち，「it」の値を調べよ．

4 「it + 1;」を入力したのち，「it」の値を調べよ．

確認事項

記号だけからなる変数名も使える．ただし，システムで予約されている名前は使えない．

it は直前に評価した式の値を表わす特別な変数になっている．

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変数関数

目次

1 変数

2 関数

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変数関数

実習課題(4)：関数

1 「size "aaa";」を入力してみよ．他の例も試して，sizeが文字列の長さを返す関数であることを確認せよ．関数適用は，数学ではf(x)と書くことが多いが，括弧を使わずにf xと書く．

2 「size;」を入力してみよ． size の型はどのようになるか．関数は値がないから，値の代わりに fn と書かれている．

3 「abs 6;」を入力してみよ．他の例も試して，abs が絶対値を返す関数であることを確認せよ． abs の型はどのようになるか．

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変数関数

関数束縛の基本形

関数束縛の基本形

1 - fun 関数名 仮引数 = 式 ; (*ユーザの入力*)

2 val 関数名 = fn : 関数の型3 (*インタープリタからの返答*)

これによって，関数名に関数が束縛される．関数名に使える識別子は，変数名のときと同じ．

関数適用の評価

式f nは，関数fに引数nを適用して得られる値になる．

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変数関数

実習課題(4)：関数定義の基本(1)

1 「fun double x = x * 2;」を入力してみよ．

2 「double 3;」を入力してみよ．他の例も試して，doubleが整数を2倍する関数になっていることを確かめよ．double の型はどのようになるか．

3 「double 3 + 5;」を入力してみよ．括弧はどのようについているのか答えよ．

4 「double (double 3);」を入力してみよ．括弧は省略できるか，確かめよ．

確認事項

中置演算子より，関数適用の結合力は強い．

関数適用は左結合． ( 「f g x」は「(f g) x」の省略形になる；この意味は後の講義で説明(高階関数)．)

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変数関数

プログラムファイルの利用

プログラムファイルの利用

1 - use "ファイル名" ;

use 文は，指定されたファイルに書かれている式を実行する．変数定義や関数定義が書かれていれば，それを実行して変数名や関数名を束縛する．

式の評価に失敗したときは，そのエラーを解析してエラーメッセージを表示する．もちろん，エラーの解析は完全ではないので，エラーメッセージが的外れなこともある．

次ページの問題の解答は，ファイルkadai2.smlを作成して，それに書くこと．関数定義を1つ追加する毎に，インタープリタ上で， use kadai2.sml;を実行してテストせよ． (ファイルに実行テストも書いておくとよい．)

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変数関数

sml-mode in emacs

emacs で，拡張子が sml のファイルを読み込むと(設定されていれば) SML プログラムを書くようのモードsml-mode になる．

emacs のバッファが sml プログラム用のモードになっていないときは， M-x sml-mode を実行するとなる．

(自分のPCなどで) sml-mode がインストールされていないときは， (emacs 上で) M-x package-install からsml-mode と打ち込んだり， (端末上で)sudo apt install sml-mode としたりして，インストールする．

TABキーで，自動的にインデントが揃う．

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変数関数

実習課題(5)：関数定義の基本(2)

1 与えられた n 時間の秒数を返す関数 hoursToSeconds を定義せよ．

- hoursToSeconds 3;

val it = 10800 : int

-2 与えられた文字列を，括弧で囲む関数 addPar を定義せよ．

- addPar "aaa";

val it = "(aaa)" : string

-3 与えられた文字列を，2回繰り返す文字列にする関数

repeat を定義せよ．

- repeat "abc";

val it = "abcabc" : string

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変数関数

実習課題(5)：関数定義の基本(2)

4 与えられた整数が正の数ならtrue，そうでないならfalseを返す関数 isPositive を定義せよ．

- isPositive 3;

val it = true : bool

5 「4 mod 2;」「5 mod 2;」を入力してみよう．

6 与えられた整数が偶数かどうかを返す関数 isEven を定義せよ．

7 与えられた整数の下一桁が9かどうかを返す関数isNineMod10 を定義せよ．負の数の場合に注意．

8 与えられた整数が10以上かつ20以下であるかどうか返す関数 isBetween10and20 を定義せよ．

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変数関数

実習課題(5)：関数定義の基本(2)

9 与えられた整数が偶数なら2倍し，奇数なら3倍する関数doubleOrTriple を定義せよ．問題6で作った isEvenを用いること．- doubleOrTriple 2;

val it = 4 : int

- doubleOrTriple 3;

val it = 9 : int10 "apple"なら"orange"を返し，"orange"なら"apple"を返し，それ以外ならそのまま引数文字列を返すexchangeAppleAndOrange を定義せよ．- exchangeAppleAndOrange "apple";

val it = "orange" : string

- exchangeAppleAndOrange "orange";

val it = "apple" : string

- exchangeAppleAndOrange "banana";

val it = "banana" : string

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