プログラミング言語論 2023

2023 年度後期木曜日 2コマ・ 6405 教室
担当: 香川考司
対象: 大学院・創発科学研究科／工学研究科

創発科学研究科の後期「プログラミング言語論—パラダイムと意味論」（シラバス）のホームページです。受講者はこのページを随時チェックするようにしてください。

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紹介スライド

連絡事項

新しいものほど上に表示します。

(01/18)「プログラミング言語論」第 2 回レポート（〆切 2/15（木） 18:00）

一部、公開しました。
(11/09) 「プログラミング言語論」第 1 回レポート（〆切 12/07）
(10/05)
- 2022 年度第 3 Ｑ「プログラミング・パラダイム」テスト（「プログラミング言語論」の中間試験）の問題（オンライン, ペーパー）と解答例（一部）を公開します。
- 2022 年度第 4 Ｑ「プログラミング言語意味論」テスト（「プログラミング言語論」の期末試験）の問題（オンライン、ペーパー）と、解答例（一部）を公開します。
「プログラミング言語論」の前半は工学研究科 3Q「プログラミング・パラダイム」、後半は工学研究科 4Q「プログラミング言語意味論」の読み替えでした。なお、今年度は工学研究科の受講者がいないので、中間試験を実施するかどうかは未定です。
(10/05) paiza.io ブラウザーからプログラムが実行できる、オンライン実行環境です。Haskell も対応しています。

その他のオンライン実行環境:
- Ideone
- Rextester
- JDoodle
- codepad
- repl.it
- Wandbox
- Coding Ground
オンライン実行環境（プログラミング言語別）
(10/05) GHC.IO ブラウザーから実行できる GHCi です。
- 外部サイトなので、重いプログラムを動かして迷惑をかけないようにしてください。
- ファイルをロードできないので、変数や関数を定義するときは、「let」というキーワードに続けて書いてください。
```
Prelude> let square x = x * x
Prelude> square 2
4
```
- 定義の途中で改行できないので、複数行の定義をするときは、改行の代わりに「;」で区切って書いてください。
```
Prelude> let fact 0 = 1; fact n = n * fact (n-1)
Prelude> fact 10
3628800
```
- ある程度の時間入力がないと、タイムアウトするのでリロードしてください。
(10/05) Haskell をインストールしておいてください。（現時点では GHCup を使用するのが推奨です。）

配布物など

ここにリンクをはっていないファイルや、公開日前のファイルは公開日までに変更する可能性があるので注意してください。

前半使用分

以下の第 1, 2, A, 3 章をまとめた PDF
プリント第 1 章プログラミング言語の意味とは（10/05 公開）
プリント第 2 章関数型言語 Haskell とは（10/05 公開）
プリント第 2 章のプログラム
- Chap2.hs
プリント第 A 章 Haskell のレイアウトルール（10/05 公開）
- Haskell プログラムのレイアウト変換
プリント第 3 章代数的データ型と型クラス（10/05 公開）
プリント第 3 章のプログラム
- TypeClassExample.hs 型エラーになりそうでならないプログラムの例

後半使用分

以下の第 4, L, 5, U, 6, P, S, J, 7 章をまとめた PDF
プリント第 4 章モナド（10/05 公開）
プリント第 4 章のプログラム
- Head.hs,
- IORefTest.hs,
- UpperLower.hs,
プリント第 L 章ラムダ計算（10/05 公開）
- λ 式 β 簡約
- λ 式文法チェッカ
プリント第 5 章モナドと命令型言語の意味（10/05 公開）
プリント第 5 章のプログラム
- いろいろなモナド: Id.hs （Util1), MyState.hs (UtilST), ST.hs (UtilST), MyStream.hs (UtilIO), MyIO.hs (UtilIO),
- Util1, UtilST, UtilIO コンパイラー（Web 上で実行）
- UtilErr, UtilNondet コンパイラー（Web 上で実行）
- Web 版 Util コンパイラー (New Version)
- Blockly 版 Util コンパイラー (under maintenance)
プリント第 U 章ちっちゃな命令型言語 Util（10/05 公開）
プリント第 U 章のプログラム
- Util 共通: Token.hs, Target.hs,
- Util1, UtilST, UtilIO: RecType.hs, RecParser.hs, RecCompiler.hs, RecMain.hs
- UtilErr, UtilNonDet: RecType.hs, CatchParser.hs, RecCompiler.hs, CatchMain.hs
- UtilCont: ContType.hs, ContParser.hs, ContCompiler.hs, ContMain.hs
プリント第 6 章接続 (continuation) （10/05 公開）
プリント第 6 章のプログラム
- いろいろなモナド: MyState.hs （再掲）, MyStream.hs （再掲）, Cont.hs （UtilCont),
- UtilCont コンパイラー（Web 上で実行）
- Web 版 Util コンパイラー (New Version)
- Blockly 版 Util コンパイラー
- foo.c(), bar.c(), baz.c()
- 参考リンク: なんでも継続, 継続 - Wikipedia
プリント第 P 章 Prolog 超簡易入門（10/05 公開）（空欄補完済版）
プリント第 P 章のプログラム
- Tokugawa.pl (), （C.1 徳川将軍家）
  実行例: grandchild(X, ieyasu).
- Append.pl -(), （C.3 Prologでのリスト処理）
  実行例: myappend(X, Y, [1,2,3]).
- Blockly 版 Prolog, Try Prolog
プリント第 S 章 Scheme 超簡易入門（10/05 公開）（空欄補完済版）
プリント第 S 章のプログラム
- Cont.scm ()（C.1〜C.2の Schemeプログラム）
- Blockly 版 Scheme, Try BiwaScheme
プリント第 J 章 JavaScript 超簡易入門（10/05 公開）
プリント第 7 章 Continuation-Passing Style (CPS)（10/05 公開）
プリント第 7 章のプログラム
- ProdPrimes.html, ProdPrimes.js（7.1）, Fact.html, Fact.js （7.2）, Hanoi0.html, Hanoi0.js （7.3 CPS 書換え前）, Hanoi.html, Hanoi.js （7.3 CPS 書換え後）, Fib0.html, Fib0.js （7.3 CPS 書換え前） Fib.html, Fib.js （7.3 CPS 書換え後）, Sierpinski.html, Sierpinski.js
- Web 版 CPS 変換器

各週の内容

現在 ✨ へ

（管理者用）データの更新、（同・管理者用）、管理用インデックス、インデックス、表（10月 11月 12月 01月 02月）、

パスワードのかかっているページは、 Microsoft アカウント（大学でメールを読むときに使うアカウント）で認証してください。
注意: 設定が変更されたのに、変更が反映されないときは、いったんログアウトして、再度アクセスを試みて下さい。
必ず各自で提出したファイルのバックアップを取っておいて下さい。（自分のノート PC だけではなく、stfile などの大学のサーバのどこかにもバックアップしておいて下さい!!）
各個人へのメッセージ、

配布プリントに関するアンケート、

（スタッフ専用）アンケート確認（表）

第 01 週 10/05

着席位置、課題、アップロード、

（スタッフ専用）位置確認、提出状況チェック、表（10月分）、

紹介スライド,
1 章「プログラミング言語の意味とは」,
2 章「関数型言語 Haskell とは」（〜§ 2.2）,
Haskell のダウンロード、

課題に対する評価、

第 02 週 10/12

着席位置、課題、アップロード、

（スタッフ専用）位置確認、提出状況チェック、表（10月分）

2 章「関数型言語 Haskell とは」（§ 2.1 〜 § 2.4.1「基本的なデータ型と演算子」）

課題に対する評価、

第 03 週 10/19

着席位置、課題、アップロード、

（スタッフ専用）位置確認、提出状況チェック、表（10月分）

2 章「関数型言語 Haskell とは」（§ 2.4.2 「リスト」〜§ 2.4.4 「関数型」）

課題に対する評価、

第 04 週 10/26

課題、アップロード、

（スタッフ専用）位置確認、提出状況チェック、表（10月分）

2 章「関数型言語 Haskell とは」（§ 2.5「パターンマッチング」〜 § 2.8「関数の中置記法化」）

課題に対する評価、

第 05 週 11/02

課題、アップロード、

（スタッフ専用）位置確認、提出状況チェック、表（11月分）

2 章「関数型言語 Haskell とは」（§ 2.9「部分適用とセクション」〜 § 2.12「リストの内包表記」）

課題に対する評価、

第 06 週 11/09

課題、アップロード、

（スタッフ専用）位置確認、提出状況チェック、表（11 月分）、表（レポート 1）

2 章「関数型言語 Haskell とは」（§ 2.12「リストの内包表記」〜）、
A 章「Haskell のレイアウトルール」、
3 章「代数的データ型と型クラス」（〜 § 3.2 「型クラスとは」）

中間試験・過去問
第 1 回レポート

課題に対する評価、

第 07 週 11/16

課題、アップロード、

（スタッフ専用）位置確認、提出状況チェック、表（11月分）

3 章「代数的データ型と型クラス」（§ 3.3 「Haskell の型クラス」〜）

課題に対する評価、

11/23 は勤労感謝の日です。

第 08 週 11/30

着席位置、

（スタッフ専用）位置確認、

3 章「代数的データ型と型クラス」（§ 3.8 「型クラスとサブタイピング」〜）

中間テスト^?

オンラインテスト問題、アップロード、

（スタッフ専用）提出状況チェック、表

中間テスト・ペーパーテスト問題、中間テスト・解答例

第 09 週 12/07

12/07 は休講とします。補講は 12/14 の 5 校時に実施します。

第 10 週
第 09 週 12/14（Ⅱ 校時）

課題、アップロード、

（スタッフ専用）位置確認、提出状況チェック、表（12月分）

4 章「モナド」

課題に対する評価、

第 10 週 12/14（Ⅴ 校時）

課題、アップロード、

（スタッフ専用）位置確認、提出状況チェック、表（12月分）

5 章「モナドと命令形言語の意味」

課題に対する評価、

第 11 週 12/21

12/21 の授業は Zoom でも配信します。URL は DreamCampus を見てください。

課題、アップロード、

（スタッフ専用）位置確認、提出状況チェック、表（12月分）

5 章「モナドと命令形言語の意味」(§ 5.7 〜)、 P 章「Prolog 超簡易入門」、

Web 版 Util コンパイラー

問 P.3.1 の答

?- myappend([1,2], [3,4], Z₀).

これに myappend([H₁|X₁], Y₁, [H₁|Z₁]) :- myappend(X₁, Y₁, Z₁). が

H₁=1, X₁=[2], Y₁=[3,4], Z₀=[1|Z₁] で適用できる

?- myappend([2], [3,4], Z₁).

これに myappend([H₂|X₂], Y₂, [H₂|Z₂]) :- myappend(X₂, Y₂, Z₂). が

H₂=2, X₂=[], Y₂=[3,4], Z₁=[2|Z₂] で適用できる

?- myappend([], [3,4], Z₂).

これに myappend([], Y₃, Y₃). が

Y₃=[3,4], Z₂=[3,4] で適用できてゴール節が消える

まとめると Z₀ = [1|[2|[3,4]]] (= [1,2,3,4])

問 P.3.2 の答

?- myconcat([[1, 2], [3, 4, 5], [6, 7]], Xs).

これに ② が Xs₁=[1,2], Xss₁=[[3,4,5],[6,7]], Ys₁=Xs で適用できる

?- myappend([1,2],Zs₁,Xs), myconcat([[3,4,5],[6,7]],Zs₁).

?- myappend([2],Zs₁,Z₁), myconcat([[3,4,5],[6,7]],Zs₁).

ただし Xs=[1|Z₁]

?- myappend([],Zs₁,Z₂), myconcat([[3,4,5],[6,7]],Zs₁).

ただし Z₁=[2|Z₂]

?- myconcat([[3,4,5],[6,7]],Zs₁). ただし Z₂=Zs₁

まとめると Xs=[1|[2|Zs₁]]

?- myconcat([[6,7]],Zs₂). ただし Zs₁=[3|[4|[5|Zs₂]]]

⋮

?- myconcat([],Zs₃). ただし Zs₂=[6|[7|Zs₃]]

これに対して ① が Zs₃=[] で適用できゴール節が消える

まとめると Xs=[1,2,3,4,5,6,7]

課題に対する評価、

第 12 週 01/11

課題、アップロード、

（スタッフ専用）位置確認、提出状況チェック、表（12月分）

U 章「ちっちゃな命令型言語 Util」、 6 章「接続」 (continuation)、 S 章「Scheme 超簡易入門」（同・空欄補間済版）、

課題に対する評価、

第 13 週 01/18

課題、アップロード、

（スタッフ専用）位置確認、提出状況チェック、表（01月分）、表（レポート 2）

J 章「JavaScript 超簡易入門」、 7 章「Continuation-Passing Style (CPS)」、 7 章のプログラム

「プログラミング言語論」第 2 回レポート（2/15 締切）
問題を公開しています。

課題に対する評価、

第 14 週 01/25

課題、アップロード、

（スタッフ専用）位置確認、提出状況チェック、表（01月分）

L 章「ラムダ計算」

課題に対する評価、

第 15 週 02/01

課題、アップロード、

（スタッフ専用）位置確認、提出状況チェック、表（02 月分）

課題に対する評価、

現在✨

第 16 週 02/08（テスト）

6403 で実施（遠隔では受験できません。）

着席位置、オンラインテスト問題、アップロード、

期末テスト・ペーパーテスト問題

（スタッフ専用）位置確認、提出状況チェック、表

今後

（← ここ以降の予定の開閉）

リンク

言語処理系ダウンロード（香川大学内アクセス限定）
GHC (Glasgow Haskell Compiler) は Haskell の de fact standard 実装です。本講義では GHC を含むパッケージである Haskell Platform を使用します。
最新版 Haskell のダウンロード、 SWI Prolog のダウンロード、 Chez Scheme のダウンロード、
TIOBE index さまざまな検索エンジンに基づく、プログラミング言語の人気ランキング
PYPL Google 検索に基づく、プログラミング言語の人気ランキング
Programming Languages Influence Network プログラミング言語同士がどう影響を与えあっているかをグラフにしたもの
GitHut GitHub で使われているプログラミング言語のランキング

Koji Kagawa

プログラミング言語論 2023

連絡事項

配布物など

前半使用分

後半使用分

各週の内容

過去

第 01 週 10/05

第 02 週 10/12

第 03 週 10/19

第 04 週 10/26

第 05 週 11/02

第 06 週 11/09

第 07 週 11/16

11/23 は勤労感謝の日です。

第 08 週 11/30

中間テスト?

第 09 週 12/07

第 10 週第 09 週 12/14（Ⅱ 校時）

第 10 週 12/14（Ⅴ 校時）

第 11 週 12/21

第 12 週 01/11

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第 10 週
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