2025-12-19
この記事は
プログラミング言語の特有構文 Advent Calendar 2025
https://adventar.org/calendars/12640個人的な好みを交えて紹介します。
二分探索のサンプルコード
言語の特徴をあえて使い実装している。
#lang racket
;; Racket - マクロ + パターンマッチ + 継続
(define (binary-search arr target)
(let loop ([left 0]
[right (sub1 (vector-length arr))])
(cond
[(> left right) #f]
[else
(define mid (quotient (+ left right) 2))
(match (vector-ref arr mid)
[(== target) mid]
[(? (λ (x) (< x target))) (loop (add1 mid) right)]
[_ (loop left (sub1 mid))])])))
(displayln (or (binary-search #(1 3 5 7 9) 5) -1)) ;; 2cond や演算子から、 Clojure よりも伝統的な Lisp 系の雰囲気が強い。
ピックアップ構文
マクロ
コンパイル時に構文を変換して新しい言語構造を作成できる。Racket のマクロシステムは非常に強力で、新しい言語を作ることも可能。
;; define-syntax-rule で簡単なマクロ
(define-syntax-rule (swap! a b)
(let ([tmp a])
(set! a b)
(set! b tmp)))
;; syntax-case でより複雑なマクロ
(define-syntax (when stx)
(syntax-case stx ()
[(_ test body ...)
#'(if test (begin body ...) (void))]))
;; パターン変数
(define-syntax-rule (for/sum ([var seq]) body ...)
(for/fold ([sum 0]) ([var seq])
(+ sum (begin body ...))))継続
「この後の処理」を関数として取り出し、好きなタイミングで呼び出せる。Scheme/Racket 特有の機能。
;; call/cc (call-with-current-continuation)
(define saved #f)
;; 「□ + 1」の □ に値を入れる処理を k として取り出す
(+ 1 (call/cc (λ (k)
(set! saved k) ; k を保存
10))) ; → 11（最初は 10 + 1）
;; 保存した k を後から呼ぶ
(saved 100) ; → 101（100 + 1）
(saved 200) ; → 201（200 + 1）何度でも呼べるイメージしにくいが特殊な機能。 高階関数ともジェネレーターとも違い、処理の流れ自体を値として保存・再利用できる。
コントラクト
関数や構造体に型や値の制約を定義して実行時にチェックできる。Racket の標準機能として充実している。
;; 関数の契約
(define/contract (safe-div a b)
(-> number? (and/c number? (not/c zero?)) number?)
(/ a b))
;; 構造体のコントラクト
(struct/contract point
([x number?]
[y number?]))match（パターンマッチング）
値やデータ構造のパターンに基づいて分岐処理ができる。
;; 値のマッチ
(match value
[0 "zero"]
[(? positive?) "positive"]
[(? negative?) "negative"])
;; リストパターン
(match lst
['() "empty"]
[(list x) (format "single: ~a" x)]
[(list x y) (format "pair: ~a, ~a" x y)]
[(cons x xs) (format "head: ~a, tail: ~a" x xs)])
;; 構造体パターン
(struct point (x y))
(match (point 3 4)
[(point x y) (sqrt (+ (* x x) (* y y)))])名前付き let
let 式に名前を付けて、その名前で再帰的に呼び出せる。Scheme 系に共通の機能。
;; ループをlet + 再帰で表現
(let loop ([i 0] [sum 0])
(if (> i 10)
sum
(loop (add1 i) (+ sum i))))
;; 55
;; 複数の状態を持つループ
(let loop ([lst '(1 2 3 4 5)]
[acc '()])
(match lst
['() (reverse acc)]
[(cons x xs) (loop xs (cons (* x 2) acc))]))シーケンス
様々なデータ構造を統一的なインターフェースで反復処理できる。
;; for ループと組み合わせ
(for/list ([x (in-range 5)]
[y (in-naturals)])
(cons x y))
;; '((0 . 0) (1 . 1) (2 . 2) (3 . 3) (4 . 4))
;; 様々なシーケンス
(in-range 10)
(in-list '(a b c))
(in-vector #(1 2 3))
(in-string "hello")for/list や for*/list、zip や 組み合わせ の書き方として独特で面白い。
λ（ラムダ）
無名関数を作る。lambda と同じ意味。
(lambda (x) (+ x 1)) ; 無名関数
(λ (x) (+ x 1)) ; λ でも OKShare