続・Erlangの型記法（間違い訂正）

「Erlangの型記法（Type Notation）」において、関数の型仕様（type spec）記述に関して、僕が誤解していた点があるので訂正します。間違っていたところは、次のような書き方の解釈です。

find_char(Str, Ch) -> integer()

  Str = string()

  Ch = char()

僕は、イコール記号の使用を慣例的濫用＜らんよう＞だと思っていました。そうじゃなかったんですよ。

誤解の背景

まず、僕の間違った解釈の背景を説明しましょう。

僕は、「Erlangの型仕様記述は、Cの関数プロトタイプ宣言と同じだろう」と理解しました。

/* C */

int find_char(string str, char ch);
% Erlang

find_char(Str::string(), Ch::char()) -> integer()

ねっ、同じでしょう。もっとも、Erlangの型仕様は言語に含まれるものではなくて、単なる規約ですけどね。

さて、昔（K & R）のCでは、関数ヘッダを次のように書きました。

int find_char(str, ch)

  string str;

  char ch;

この書き方をErlangに適用すると、

find_char(Str, Ch) -> integer()

  Str :: string()

  Ch :: char()

なんらかの理由で「::」が「=」にすり替わってしまうと、

find_char(Str, Ch) -> integer()

  Str = string()

  Ch = char()

これが、今使われている記法だな、っと。←間違い！

イコールは型変数への代入

上記の解釈が勘違いであることは、EDocのマニュアル（http://www.erlang.org/doc/pdf/edoc.pdf）の"1.1.13 Type specifications"を見て気が付きました。

find_char(Str, Ch) のStrやChは引数変数ではなかったのです。StrやChは型変数（type variable）であり、型表現の代理として置かれています。つまり、Str = string() と Ch = char() を一種の代入文だと思って、find_char(Str, Ch) は、find_char(string(), char()) と具体化して解釈すればいいのです。実に単純だね。

型変数を使うのは、型表現が複雑でうっとうしくなるときや、説明的な型名を使いたいときです。型表現を書ける場所なら、どこにでも型変数を書いてかまいません。そして、型変数の具体化を、イコール記号を使った代入文もどきで行うわけです。

引数変数と型変数の両方を使うこともできます。

find_char(S::Str, C::Ch) -> Index

  Str = string()

  Ch = char()

  Index = integer()

型変数を説明的名前にしておけば、引数変数を付ける必要はあまりないでしょう。が、次の例では引数変数が“引数の役割”を示唆しています。

find_substr(Sub::Str, Total::Str) -> Index

  Str = string()

  Index = integer()

意外と整合的な型システム

Erlangの型記法（type notation）は、言語仕様の外にある規約に過ぎません。しかし、型変数や型構成子が自由に使えるとなると、形式的に割ときれいな型システムを作れそうです。面白いからやってみようと思いますが、それは別エントリーにします。