アズなんとかさん
　職業C++er
　日曜Haskeller
　同人ＳＳ書き

所属／関係サークル
・RedTailCat
・暗黒定数式(Vol2はお休み)

@as_capabl (twitter)
https://github.com/as-capabl
https://hackage.haskell.org/user/HidenoriAzuma

直列つなぎ。得意。

並列つなぎ。
Categoryの枠外。

fanout(machines)などで何とか。

？？？？？？

あまり知られていないが、Categoryクラス(baseパッケージ)が存在する

pipes, conduit, machines: instance宣言はない (型シグネチャの関係で)
Arrow系(以降で紹介): 宣言している (Category a => Arrow aなので)

class Category cat where
id :: cat a a
(.) :: cat a b -> cat b c -> cat a c

pipesのspawnで
一応可能。

できる事はAkka streamやLINQ/Rxとほぼ同じ。

スレッドとTVarのコストが掛かります。

CategoryとMonadの
間にある型クラス


注：MonadからArrow, Categoryを作るには
Kleisliを使用

Categoryのメンバ
・id
・(.), (<<<), (>>>)
Arrowのメンバ
・arr
・first
・second
・***
・&&&
ArrowLoopのメンバ
・loop
(オプション)

関数をアローに持ち上げる。

ストリームの機能としてはよくある。


右図の見方：○は純関数、□はアロー(Transducer)

アローの横に「迂回路を作る」イメージ。

ストリームの機能としては、実を言うとかなり非自明。(後述)

second sf =
arr swap >>>
first sf >>>
arr swap

sf1 *** sf2 =
first sf1 >>> second sf2

sf1 &&& sf2 =
arr (\x->(x,x)) >>>
(sf1 *** sf2)

proc (全体の入力) ->
do
(出力先) <- (アロー) -< (入力元)

ghc拡張。{-# LANGUAGE Arrows #-}で使用可能に。

パッと見た感じ……
　ラムダ式の\がprocになったようなもの
　の後ろに
　モナドのdo文に謎の-<記号が入ったようなもの

例：普通の関数をアロー記法で定義
　a->bもArrowなのでこれが可能
　注：returnA == id == arr id

f :: Int -> Int
f = proc x ->
do
y <- arr (*2) -< x
returnA -< y
-- f 1 => 2

proc input ->
do
(a1, a2) <- a -< input
(b1, b2) <- b -< a2
rec
d1 <- d -< (b1, e1)
e1 <- e -< d1
(c1, c2) <- c -< (d1, b1)
f -< a1
g1 <- g -< c2
h -< g1
i -< c1

ArrowApplyインスタンスがあると、
左に一時変数を入れる事も可能に
　＝＞もうArrow記法の意味ないですね！？

f x = proc _ ->
do
r <- getLineA -< ()
putStrLnA (x ++ r) -<< ()
-- getLineA, putStrLnAは架空の関数(でも簡単に定義可能)

リストにarrを適用

ghci> streamAuto (arr (*2)) [1..10]
[2,4,6,8,10,12,14,16,18,20]

scanl (+) 0 [1..10]と同じ

ghci> streamAuto (accum (+) 0) [1..10]
[1,3,6,10,15,21,28,36,45,55]

もちろん合成可能

ghci> streamAuto (arr (*2) >>> accum (+) 0) [1..10]
[2,6,12,20,30,42,56,72,90,110]

アロー記法でも

ghci> streamAuto
(proc x -> do {y <- arr (*2)-< x; accum (+) 0 -< y})
[1..10]
[2,6,12,20,30,42,56,72,90,110]

これでもＯＫ

ghci> streamAuto
(proc x -> do {accum (+) 0 -< x * 2})
[1..10]
[2,6,12,20,30,42,56,72,90,110]

arrMで副作用
注：Arrowのメンバではなく、Auto独自の関数

ghci> streamAuto (arr show >>> arrM putStrLn) [1..10]
1
2
3
...

入力に使う場合
＝＞空の値を変換する

ghci> streamAuto
(arrM (\_ -> getLine) >>> arr reverse >>> arrM putStrLn)
(replicate 5 ())
foo
oof
...

シノニム： effect = arrM . const

ghci> streamAuto
(effect getLine >>> arr reverse >>> arrM putStrLn)
(replicate 5 ())
foo
oof
...

3の倍数の時だけ出力
　emitOn - 条件に合うときだけ値を持つBlipストリームを作る
　arrMB - Blipが値を持たない時は実行しないarrM

ghci> import Control.Auto.Effects
ghci> streamAuto
(emitOn (\x -> x `mod` 3 == 0) >>> arrMB print)
[1..10]
3
6
9

fizzBuzz = proc x ->
do
let nowFizz = x `mod` 3 == 0
nowBuzz = x `mod` 5 == 0

fizzBuzz <- emitOn (==(True, True))
-< (nowFizz, nowBuzz)
fizz <- emitOn (==(True, False))
-< (nowFizz, nowBuzz)
buzz <- emitOn (==(False, True))
-< (nowFizz, nowBuzz)
showN <- emitOn (==(False, False))
-< (nowFizz, nowBuzz)

effectB $ putStrLn "FizzBuzz"
-< fizzBuzz
effectB $ putStrLn "Fizz" -< fizz
effectB $ putStrLn "Buzz" -< buzz
arrMB putStrLn -< show x <$ showN

4本の出力装置に振り分けるイメージ


注 (<$) = fmap . const
@Data.Functor FRP等でとてもよく出てくる

fizzBuzzCore = proc x ->
do
let nowFizz = x `mod` 3 == 0
nowBuzz = x `mod` 5 == 0
fizzBuzz <- emitOn (==(True, True))
-< (nowFizz, nowBuzz)
...

returnA -<
(fizzBuzz, fizz, buzz, x <$ showN)

main = streamAuto `flip` [0..100] $
proc x ->
do
(fizzBuzz, fizz, buzz, showNum) <-
fizzBuzzCore -< x

effectB $ putStrLn "FizzBuzz" -< fizzBuzz
effectB $ putStrLn "Fizz" -< fizz
...

コード分割

effectBの所を好きに変更可
(普通にやるとCallback hell)

Signal/Slotにちょっと似てる？

グラフはループさせることができる
＝出力値を次の入力に使える
＝局所的な状態の実現

fib = proc _ ->
do
rec x <- (delayN 2) 1 -< z
y <- (delayN 1) 1 -< z
let z = x + y
id -< x
-- streamAuto fib [1..5] => [1, 1, 2, 3, 5]

fib = proc _ ->
do
rec x <- (delayN 2) 1 -< z
y <- (delayN 1) 1 -< z
let z = x + y
id -< x
main =
do
Right fib0 <-
readAutoDef "save.dat" fib

let (r, fib') = stepAutoN' 5 fib0 ()
print r

writeAuto "save.dat" fib'

autoは 1-[0, 1] 対応まで
　　　　　　pipes等は 1-*(一対多)