OCaml を使うための準備

起動と終了

情報科学類計算機システムには、OCaml がインストールされているので、特に何もセットアップしなくても OCaml を起動できる。起動コマンドは、小文字で ocaml であり、これを，shell が動いている端末から起動すると、OCaml の対話モードにはいる。 (なお，emacs から便利に使う方法は，後述する。)

% ocaml
        OCaml version 4.02.2

# 1 + 2 * 3;;  
- : int = 7
# print_string "abc\n";;
abc
- : unit = ()
#

対話モードでは、ユーザの入力に応じて OCaml処理系が計算を行い、結果の値とその型を表示する。(計算結果だけでなく、型も表示するところが、OCaml らしいところである。)

# はプロンプトであり、上記の最初の例では、1 + 2 * 3;; が入力であり、 7 が結果(値)、int がその型である。2つ目の例では、print_string "abc\n";; が入力であり、その実行の際に abc という文字列が表示される。 (実際には abc という文字列のあとに改行コードが出力されている。) この場合、計算結果は無意味な値 () であり、その型は unit である。

この2つの計算だけでも、「型」とは何か、- (マイナス)の記号は何だろう、等々の疑問がわいてきたと思うが、それらは後述するか各自調べてもらうことにして、ここでは、処理系の終了方法をチェックしておこう。

OCamlを終了したい時は、正式には #quit ;; と入力するが、もっと簡単に、 control-D (control キーを押しつつ "D" を押す)を入力してもよい。なお、shell から control-Z を入力することにより、 OCaml処理系を中断することもできるが、多数の OCaml処理系プロセスを中断したままでいると、計算機に大きな負荷をかけてしまうことがある。

もうちょっと良い起動方法

上記の方法でも OCaml を使えるが、起動後の入力を楽をするためには、次のように起動するとよい。

% rlwrap ocaml
        OCaml version 4.02.1

# 1 + 2 * 3;;  
- : int = 7
# 2 * 3;;  
- : int = 6
# (ここで、上向きの矢印キー、あるいは、下向きの矢印キーを何度か押してほしい)

前に入力した内容が、矢印キーの操作だけで再入力できることに気付くだろう。emacsから OCaml を使う場合以外は、これは大変に便利な機能である。

なお、毎回 rlwrap ocaml とタイプするのが大変なので、自分の bash設定ファイル(~/.bashrc など)に、以下の1行を追加して、別名を設定するとよい。

(bashを使っている人は ~/.bashrc に以下の行を追加する)
  alias rocaml='rlwrap ocaml'    

(cshを使っている人は ~/.cshrc に以下の行を追加する)
  alias rocaml 'rlwrap ocaml'

こうすると、次から rocaml とタイプするだけで、 rlwrap ocaml とタイプしたことになり、簡単に起動できる。
なお、ここでは、rocaml という名前に設定したが、もし、「今後、自分は、必ず rlwrap つきで OCaml を起動する」ということなら、 alias ocaml='rlwrap ocaml'としてもよいだろう。

プログラムのファイルの作成と読み込み

上記のように、ちょっとしたテストの時には対話モードが良い。一方、少し長いプログラムを書いて走らせるときには、ファイルに書きこんで、そのファイルを OCamlから読み込む(読み込みながら実行する)という方法が良い。この読み込み操作も、対話モードから行う。なお、OCamlプログラムを格納するファイルは、拡張子を .ml とすること。

# #use "myprogram.ml";;

# が2つ重なっていて読みにくいが、1つ目の # はOCamlプロンプトであり、そのあとがユーザの入力である。つまり、上記のものは、#use "myprogram.ml" というコマンドを入力したものである。このようにすると、 (現在の directory の下にある)"myprogram.ml" というファイルを読み込み、上から順番に実行してくれる。なお、絶対パスを記述することもできる。

# #use "/home/prof/kam/ocaml/myprogram.ml";;

このファイル myprogram.ml には、OCaml の式を何個でも記述してよい。ただし、計算がエラーとなる式が途中に1つでもあると、読み込みを終了してしまう。

区切りとしての ;; についての注意. 対話モードで入力するときは、 1つの式を入力し終わるごとに ;; (セミコロンを2つ連続)をタイプする必要があるのに対して、ファイルにたくさんの式を続けて書く時には、 (もし、OCaml処理系が区切りを自動的に認識できるなら) ;; で区切る必要はない。この理由により、本実験で提供するソースコードでは、;; で区切っていない式たちもときどき登場する。このようなコードを、対話モードで直接入力してテストしようと思ったら、当然、;; で区切る必要があるので注意されたい。

emacs からの便利な使い方 (tuareg-mode)

emacs から OCamlプログラムの編集および実行をするために便利なツールとして、tuareg-mode というものがある。

初期設定: 自分の ~/.emacs ファイルの末尾に，このファイルの中身を追加する。そのあと，一度，emacs を抜けて，もう一度 emacs を起動する。

使い方1: emacs で， xxx.ml という名前のファイル(OCamlのプログラムがはいったファイル)を編集すると，キーワードがきれいに色分けされ，ファイルが見やすくなる。
なお、xxx.mlというファイルを編集するとき、TAB キーを押すと、適切なインデントをしてくれる。

使い方2: 式の上にカーソルを置いて，C-c C-e (control-c control-e のこと) とタイプすると，その式を OCamlで実行してくれる。

上記の「使い方2」について補足する。

C-c C-e (あるいは C-x C-e でも同じ) を最初に実行すると、emacsの一番下の行(mini buffer) に以下の表示がでるはずである。
```
 OCaml toplevel to run: ocaml
```
そこで、単に return key を押せばよい。それにより、emacs の上で、ocaml を実行するバッファが1つ作成される。 (*ocaml-toplevel*という名前になる。) このバッファは、emacsを終了するまで残り、OCaml式を評価するたびに、どんどん計算結果がたまっていく。
C-c C-e (あるいは C-x C-e でも同じ) で実行してくれるのは、「OCamlの式1つだけ」である。したがって、「型を定義してから、その型を使う」といった場合は、上から順番に全部実行しないといけない。
そこで、多数のOCaml式を一気に実行するコマンドが欲しくなるだろう。 tuareg-modeは極めて多機能であり、非常にいろいろなことができるが、 1つだけ言及すると、C-c C-r で「emacsのリージョン内のすべての OCaml式を評価する」ということができる。
つまり、「一気に計算したい式たちがある領域の先頭」の位置で、C-space (control+space) を押し(マークし)、「一気に計算したい式たちがある領域の末尾」の位置にカーソルをもっていって、C-c C-r とすると、その領域の全ての式が上から順番に全部評価される。これは便利!
これ以外の機能は、たとえばここの表を見るとよい。あるいは、tuaregモードのソースコードが、 coinsマシンの /home/prof/kam/emacs/tuareg/tuareg.el にあるので、そのファイルの (devar tuareg-mode-map ...) というあたりを見るとよい。

tuareg-mode の提供元は、こちらである。 (このページの Released Files をクリックすると，最新版が出てくる．2016/04/20現在，最新版のバージョンは 2.0.7 である．)

進んだ使い方

コンパイル
OCamlの対話モードでの実行速度は十分速いので、本実験の範囲では、対話モードだけが使えればまったく問題ない。しかし、実行速度をさらに上げたいときは、コンパイラを使ってコンパイルすることもできる。
コンパイルするコマンドは ocamlc である。ネイティブコンパイラを使ってコンパイラする場合は ocamlopt である。これらの詳細については、参考文献を参照せよ。
OCaml を自分の計算機で動かしたい人へ
OCamlの処理系は、Linux, MacOS などの Unix系統のOSの上ではごく簡単に動くが、 Windows でも動作させることができる。興味をもった人は、是非、自分の持っているPC等にインストールして楽しんでほしい。必要な情報は、 OCaml の開発元のページを見るか、あるいは、インターネットで、インストール方法のガイドが書いてあるページを探して欲しい。

亀山幸義