Haskellとは (ハスケルとは) [単語記事]

Haskellとは、関数型プログラミング言語の一種である。

概要

Haskellという言語名は論理学者Haskell B. Curryの名前が由来。静的型付けコンパイラ型言語ではあるが、型推論機能が利用できるため関数や変数の型宣言を省略することがある程度は可能。
Haskellにおける「関数」とは、受け取る引数の値がと関数の返り値が一意に対応し不変であるものに限定される。関数が内部状態を持つことは許可されない。そして変数の初期値は再代入によって変更することはできないという制約の下で、関数を引数に作用させて処理を進めていく方式の言語である。このような制約を持つため、プログラムの各部分の実行順序を任意に選ぶことができ、今後並列演算への応用も期待できる。
Haskellにおいて、標準入出力を用いた処理など純粋な関数表現では実現できない処理は「アクション」と呼ばれ「関数」とは区別しているが、両者を同一プログラム内で矛盾を起こさないように共存させる仕組みが提供されている。

Haskellのためのフリーウェアの開発環境としてGHCやHugsがある。（これらはeclipseからも利用することもできる）
Haskellで書かれた日本で有名なゲームにMonadiusというのがある。（GUIの処理ははOpenGLを利用したライブラリGLUTによるもの）

コード表記の例など

Hello worldの例

    main = putStrLn "Hello world!"

Haskellにおいて、文字列（String型）は文字（Char型）のリストとして扱う。リストは列挙した要素群を'['と']'で囲み、各要素の間は','で区切る。
文字列"Hello world!" は文字のリスト ['H', 'e', 'l', 'l', 'o', ' ', 'w', 'o', 'r', 'l', 'd', '!'] と同じもの。

Lispにおけるリスト表現で、

(1 . (2 . (3 .(4 . ()))))

と　

(1  2  3  4)

が同一のリストのを表わすように、

Haskellでは、

1 : (2 : (3 : (4 : [])))　　　　※丸括弧を省略して、 1 : 2 : 3 : 4 : []　と書いてもよい

と　

[1, 2, 3, 4]

は同一のリストを表わす。　

Lispのコード表記との比較例　（記号「→」以降に式の評価結果を記す）

コードの説明	Haskell	Lisp
リストの先頭要素取り出し	head [1, 2, 3] → 1	(car '(1 2 3)) → 1
リストの先頭要素を除いた残り部分の取り出し	tail [1, 2, 3] → [2, 3]	(cdr '(1 2 3)) → '(2 3)
リストに先頭要素を追加	1 : [2, 3] → [1,2,3]	(cons 1 '(2 3)) → '(1 2 3)
空リスト判定	null [] → True	(null? '()) → #t
無名関数を使った演算	(\x y -> x + y) 1 2 → 3	((lambda (x y) (+ x y)) 1 2) → 3

自然数nの階乗 n ! を求めるコードの例

繰り返し処理は、他言語によくあるforループのようなものではなく再帰呼び出しで行うのがHaskellなど関数型言語の基本的な流儀。

-- 条件式if使った例

factorial :: Int -> Int　　 -- 関数名はfactorialとし、引数は整数型の値を一つ取る、返り値も整数型の値
factorial n =
        if n == 0              -- Haskell2010の規定により then/else節のインデントは揃えなくてもよい
　　　　　　　　then 1               　　　　　　 -- 引数nが0の場合、返り値は1とする
        　　　　else n * factorial (n - 1)     -- それ以外の場合は再帰呼び出しを使って返り値を求める

-- ガード節を使った例

factorial :: Int -> Int
factorial n
        | n == 0     = 1                          -- 引数nが0の場合、返り値は1とする
        | otherwise = n * factorial (n - 1)     -- それ以外の場合は再帰呼び出しを使って返り値を求める

-- case構文のパターンマッチングを使った例

factorial :: Int -> Int
factorial n = case n of 
                   0 -> 1                          -- 引数nが0の場合、返り値は1とする
                   _ -> n * factorial (n - 1)   -- それ以外の場合は再帰呼び出しを使って返り値を求める

同様の計算を再帰呼び出しを使わないで行うコードの例

-- 1からnまでの整数のリストを生成してその要素をすべてかけ算する例
-- 高階関数 foldl は、第2引数「1」と第3引数の整数リストの全要素を使って第1引数の「*」関数を適用
factorial :: Int -> Int
factorial n = foldl (*) 1 [1..n]   -- 具体的には、1 * (1 * 2 * 3  ....* n) の演算が行われる