Mochi

Mochiは動的型付けの関数型言語です。

概要

Mochiは動的型付けの関数型言語です。 インタープリタはPython3で記述されています。

インタープリタは、Mochi言語で書かれたコードを PythonのAST/バイトコードに変換し、Python仮想マシン上で実行します。

特徴

• Pythonぽい構文
• Pythonモジュールを簡単に利用可
• 動作環境のPython（CPython or PyPy）と同等の実行速度
• 末尾再帰最適化（自己末尾再帰のみ）あり、ループ構文なし（内包表記はある）
• 関数定義の中でローカル/グローバル変数への再代入不可
• 基本のデータ型は永続データ構造（Pyrsistentを利用）
• パターンマッチ/代数的データ型みたいなもの
• パイプライン演算子
• 無名関数定義のシンタックスシュガー
• Python3のitertools、functools、operatorモジュールの関数とitertoolsレシピの関数が組み込み

例

Factorial

def factorial(n, m):
    if n == 1:
        m
    else:
        factorial(n - 1, n * m)

FizzBuzz

def fizzbuzz(n):
    match [n % 3, n % 5]:
        [0, 0]: "fizzbuzz"
        [0, _]: "fizz"
        [_, 0]: "buzz"
        _: n

range(1, 31) |> map(fizzbuzz) |> pvector() |> print()
# Python3ではmapはイテレータを返すため、そのままprintするとイテレータオブジェクト自体を表示します。
# ここではイテレータの中身を表示したいので、print前にpvectorでpesrsistent vectorに変換しています。

Actor

def show():
    receive:
        message:
            print(message)
            show()

actor = spawn(show)

send('foo', actor)
actor ! 'bar' # send("bar", actor)

wait_all()

Flask

from flask import Flask

app = Flask('demo')

@app.route('/')
def hello():
    'Hello World!'

app.run()

依存モジュール

• CPython >= 3.2 or PyPy >= 3.2.1
• rply >= 0.7.2
• pyrsistent >= 0.6.2
• pathlib >= 1.0.1
• eventlet >= 0.15.2

インストール

$ pip install mochi

使い方

REPL

$ mochi
>>> 

ファイルを読んで実行

$ cat kinako.mochi
print('kinako') 
$ mochi kinako.mochi
kinako
$

ファイルをバイトコンパイル

$ mochi -c kinako.mochi > kinako.mochic

予めバイトコンパイルしたものを実行

$ mochi -e kinako.mochic
kinako
$

機能ごとの例

永続データ構造

[1, 2, 3]
# => pvector([1, 2, 3])

v(1, 2, 3)
# => pvector([1, 2, 3])

vec = [1, 2, 3]
vec2 = vec.set(0, 8)
# => pvector([8, 2, 3]
vec
# => pvector([1, 2, 3])
[x, y, z] = vec
x # => 1
y # => 2
z # => 3


{'x': 100, 'y': 200}
# => pmap({'y': 200, 'x': 100})

ma = {'x': 100, 'y': 200}
ma.get('x') # => 100
ma.x # => 100
ma2 = ma.set('x', 10000)
# => pmap({'y': 200, 'x': 10000})
ma # => pmap({'y': 200, 'x': 100})

m(x=100, y=200)
# => pmap({'y': 200, 'x': 100})

s(1, 2, 3)
# => pset([1, 2, 3])

b(1, 2, 3)
# => pbag([1, 2, 3])

# その他の永続データ構造関連の例は、Pyrsistent のドキュメントを参照してください。

関数定義

def hoge(x):
    hoge + str(x)
     
print(hoge(3))
# hoge3を表示

パターンマッチ

# 注意：matchはスコープを作りません。
#      これはPythonやMochiのif文と同様です。
lis = [1, 2, 3]

match lis:
    [1, 2, x]: x
    _: None
# => 3

match lis:
    [1, &rest]: rest
    _: None

# => pvector([2, 3])

foo_map = {'foo' : 'bar'}

match foo_map:
    {'foo' : value}: value
    _: None
# => 'bar'


# 組み込みの基本型によるマッチング
match 10:
    int(x): 'int'
    float(x): 'float'
    str(x): 'str'
    bool(x): 'bool'
    _: 'other'
# => 'int'

match [1, 2, 3]:
    [1, str(x), 3]: 'str'
    [1, int(x), 3]: 'int'
    _: 'other'
# => 'int'

レコード

record Mochi
record AnkoMochi(anko) < Mochi
record KinakoMochi(kinako) < Mochi

anko_mochi = AnkoMochi(anko=3)

isinstance(anko_mochi, Mochi)
# => True
isinstance(anko_mochi, AnkoMochi)
# => True
isinstance(anko_mochi, KinakoMochi)
# => False

match anko_mochi:
    KinakoMochi(kinako): 'kinako ' * kinako + ' mochi'
    AnkoMochi(anko): 'anko ' * anko + 'mochi'
    Mochi(_): 'mochi'
# => 'anko anko anko mochi'

record Person(name, age):
    def show(self):
        print(self.name + ': ' + self.age)

foo = Person('foo', '32')
foo.show()
# -> foo: 32

束縛

x = 3000
# => 3000

[a, b] = [1, 2]
a
# => 1
b
# => 2

[c, &d] = [1, 2, 3]
c
# => 1
d
# => pvector([2, 3])

代数的データ型(sum type)ライクなデータ型

data Point:
    Point2D(x, y)
    Point3D(x, y, z)

# 上記は下記と同じ意味。
# record Point
# record Point2D(x, y) < Point
# record Point3D(x, y, z) < Point

p1 = Point2D(x=1, y=2)
# => Point2D(x=1, y=2)

p2 = Point2D(3, 4)
# => Point2D(x=3, y=4)

p1.x
# => 1

パターンマッチ関数定義

data Point:
    Point2D(x, y)
    Point3D(x, y, z)

defm offset:
    [Point2D(x1, y1), Point2D(x2, y2)]:
        Point2D(x1 + x2, y1 + y2)
    [Point3D(x1, y1, z1), Point3D(x2, y2, z2)]:
        Point3D(x1 + x2, y1 + y2, z1 + z2)
    _: None

offset(Point2D(1, 2), Point2D(3, 4))
# => Point2D(x=4, y=6)
offset(Point3D(1, 2, 3), Point3D(4, 5, 6))
# => Point3D(x=5, y=7, z=9)

defm show:
    [int(x), message]: print('int', x, message)
    [float(x), message]: print('float', x, message)
    _: None

show(1.0, 'msg')
# -> float 1.0 msg
# => None

パイプライン演算子（fizzbuzz)

add = -> $1 + $2
2 |> add(10) |> add(12)
# => 24
None |>? add(10) |>? add(12)
# => None

無名関数

# アロー式。CoffeeScriptに類似。
add = (x, y) -> x + y
add(1, 2)
# => 3

add = -> $1 + $2
add(1, 2)
# => 3

foo = (x, y) ->
    if x == 0:
        y
    else:
        x

foo(1, 2)
# => 1

foo(0, 2)
# => 2

pvector(map(-> $1 * 2, [1, 2, 3]))
# => pvector([2, 4, 6])

ファイルをインクルードする（コンパイル時に一度だけ）

$ cat anko.mochi
x = 10000
y = 20000

require "anko.mochi"
x
# => 10000

x = 30000

require 'anko.mochi' # include once
x
# => 30000

モジュール

module Math:
    export add, sub
    
    def add(x, y):
        x + y
    
    def sub(x, y):
        x - y

Math.add(1, 2)
# => 3

$ cat foobar.mochi
foo = 'foo'
bar = 'bar'

require 'foobar.mochi'
[foo, bar]
# => pvector(['foo', 'bar'])

foo = 'foofoofoo'

module X:
    export foobar
    require 'foobar.mochi'
    def foobar:
        [foo, bar]

X.foobar()
# => pvector(['foo', 'bar'])

[foo, bar]
# => pvector(['foofoofoo', 'bar'])

TODO

• 説明の追加
• 構文解析の改善
• クラス定義のサポート？

License

MIT License

Author

i2y