【東京】【女性/女性同伴男性限定】Java x Scala 交流会 - Java女子部 (https://javajo.doorkeeper.jp/events/59755) での登壇資料です。

javajo_scala_20170513.md

副作用と参照透過性

自己紹介

• Abe Asami “きの子 ”
• フリーランスプログラマ
• http://nocono.net/
• @aa7th
• Scala、Andorid(Java/Kotlin)

今日の内容

• FP in Scala 1章あたりの内容です
• 下記の用語のざっくりした説明
  • 副作用
  • イミュータブル・ミュータブル
  • 参照透過性
  • 純粋関数

関数型プログラミングの特徴

• 「副作用」がないプログラムを目指す

副作用とは

• コンピュータの論理的な状態が変化すること
• 単に結果を返すこと以外に何かをする

下記は副作用がある (Fp in Scala 1章より)

• 変数の変更
• データ構造を直接変更
• オブジェクトのフィールドを設定
• 例外スロー、エラー停止
• コンソール出力やユーザー入力を読み取る
• ファイル入出力
• 画面への描画

副作用があると何が困るのか

• コードがテストしにくい
• 変数に想定外の値がはいっていた！というような事態がありうる
  • 思わぬ場所で変数が再代入されていて「うああ！」っていう経験はありませんか？
  • マルチスレッドで別スレッドがフィールドを書き換えるとか・・・

副作用がないとはどういうこと？

• コンピュータの論理的な状態を変化させない
  • 先程の副作用がある処理を行わない
  • 変数への代入を避けて定数を使用する
• 同一の入力値に対して、必ず同一の結果が返ってくる

イミュータブル・ミュータブル

• イミュータブル
  • 副作用がない
  • 不変
• ミュータブル
  • 副作用がある
  • 可変

例）StringとStringBuilder

• Stringはイミュータブル
• StringBuilderはミュータブル

参照透過性

• 式eがあり、すべてのプログラムpにおいて、pの意味に影響を与えることなく、p内のすべてのeをeの評価結果と置き換えることができるとしたら、eは参照透過です。(FP in Scalaより抜粋)
• 例えば
  • 2 + 3 = 5
    • 「2 + 3」と「5」は置き換えることができる
    • 「2 + 3」と「5」は参照透過である
  • String
    • x と "Hello, World" を置き換えることができた
    • x と "Hello, World" は参照透過である
  • StringBuilder
    • y と x.append(", World") を置き換えることができなかった
    • y と x.append(", World")は参照透過ではない

純粋関数

• 関数fがあり、式f(x)が参照透過なすべてのxに対して参照透過であるとしたら、fは純粋関数です。(FP in Scalaより抜粋)
• 2 + 3 = 5
  • 「+」というのは、2に3を足す関数
  • 「+」は純粋関数である
• String
  • reverseはxと"Helllo, World"を置き換えることができた
  • reverseは純粋関数である
• StringBuilder
  • StringBuilder.appendは純粋関数ではない