[S-8] 関数プログラミング

• 筑波大学 情報科学類 学生実験（ソフトウェアサイエンス実験）
• 担当教員: 亀山 幸義 (kam＃cs.tsukuba.ac.jp; ＃を@に換えてください)
• 担当TA: 高島、宮部 (jikken-TA＃logic.cs.tsukuba.ac.jp; ＃を@に換えてください。)
• 時期と場所: ２学期，作業は学類計算機室、座学の部屋はその都度指定。

関数プログラミングの世界へようこそ!

「関数型プログラム言語」という言葉を聞いたことがありますか？ 「聞いたことがあるけど何だかわからない」、 「興味はあるけど難しそう」という印象の人はいませんか？

関数型プログラム言語を使えば、 C言語を使うよりもずっと、 美しく、 簡潔で、 わかりやすい プログラムを書くことができます。

実験S-8 は、一番広く使われている関数型言語である OCaml (オーキャムル, Objective Caml の略)の入門講座です。 予備知識ゼロの状態から始めて、実験の終わる頃には、 プログラムを処理するプログラムである「インタープリタ」を、いとも簡単に書けるようになります。

C や Java 以外のプログラム言語に興味がある人は、是非この実験にチャレンジしてください。

連絡事項

• [重要] 3回目の座学を、10/19 Fri 13:45 から SB1111教室 (総合研究棟Ｂ 11階) にて行います。全員出席してください。(2012/10/17)
• テキストのうち 8-2, 8-3, まとめの章の説明を拡充/修正しました。これらは 必須課題を含む場所ですので、もう印刷してしまった人は再度印刷してください。 (なお、これらの章のレポートを提出済みの人は再提出する必要はありません。) また、5-3 はオプショナル(興味と意欲がある人のみ)ですが、説明を拡充しました。 テキストは一応これで完成のつもりです。 (2012/09/21)
• 2回目の座学を、9/26 Wed 12:15 から SB911-1教室 (総合研究棟Ｂ 9階) にて行います。全員出席してください。(2012/09/20)
• TAのページ へのリンクがあります． 現在は情報があまりありませんが，今後増えていくので，ときどきチェックし てください．(2012/09/05)
• 今年度の初回は、 2012/09/05 (水) 12:15 から SB-1111 (総合研究棟Ｂ 11階の1111号室)で、 実験概要の説明をおこないます。昨年度のテキストからの変更がありますので、 必ず全員出席してください。(2012/09/03)
• このページを設定しました。 (2012/04/10)

実験の資料

• 実験概要
• 今年のスケジュールなどの情報

TA のページ (とても重要)

• TA のページ (出席簿・課題に対するヒントなど)
• テキスト
  以下のテキストは、一部変更する可能性があります。
  間違い、わかりにくいところがあれば、遠慮なく指摘ください。
  • 1. 準備
    • 1-1. 関数プログラミングとは
    • 1-2. OCaml を使うための準備
    • 1-3. OCamlでの関数プログラミング
  • 2. インタープリタの基礎
    • 2-1. ミニOCaml言語
    • 2-2. 内部データ構造と構文解析
    • 2-3. 数式の処理
    • 2-4. 真理値とif の処理
    • 2-5. 入れ子になった関数定義と高階関数
  • 3. 環境と束縛の処理
    • 3-1. 変数と let の前に: 環境の話
    • 3-2. 変数と let の処理の続き
  • 4. 構文解析器の利用
    • 4-1. 構文解析の話
  • 5. 関数の処理
    • 5-1. 束縛の話
    • 5-2. 関数の処理とクロージャ
    • 5-3. 再帰関数の処理 [2012/09/20 補足を追加]
  • 6. インタープリタの拡張 (この部分は、必須課題ではありません)
    • 6-1. 様々な工夫と拡張
    • 6-2. リスト処理
    • 6-3. 継続渡し方式 [2012/09/21 大幅に拡充]
  • 7. 型検査と型推論 (2012年度は、この部分は必須課題ではありません)
    • 7-1. 型検査と型推論の概要
    • 7-2. 単純な式に対する型検査
    • 7-3. 変数の型付け含む型検査
    • 7-4. 関数に対する型検査
    • 7-5. 単純な式に対する型推論
    • 7-6. 単一化
    • 7-7. 一般的な型推論
  • 8. 簡単なコンパイラの作成 (2012年度は、この部分は、必須課題です)
    • 8-1. 高級言語と仮想機械の話
    • 8-2. 仮想機械 [2012/09/20 一部修正]
    • 8-3. ミニOCamlから仮想機械へのコンパイル [2012/09/20 一応完成]
  • まとめ;
    • まとめと最終課題 [2012/09/21 少し修正して完成]

• 「プログラム言語論」 (3-4年次 1学期，亀山): プログラム言語の基本となる概念を網羅して解説する授業．
• 「計算モデル論」 (3-4年次 1学期，井田先生): 関数型プログラム言語の基礎であるラムダ計算等に関する授業．
• 「宣言型プログラム論」 (3-4年次 2学期，南出先生): ML などの関数型プログラム言語に関する系統的な授業．
• 「計算論理」 (3-4年次 3学期, 亀山): 関数型プログラム言語の「型」に関する授業．