F#によるアクティブケースを用いた外部DSLの変換

C#プログラマのためのF#入門（8）

　次にマルチケースアクティブパターンの例を挙げてみます。

［リスト2］マルチケースアクティブパターン

//マルチケースアクティブパターン
let (|Even|Odd|) n = //※1
    if n % 2 = 0 then Even
    else Odd
//パターンマッチ
let testNum x = 
    match x with //※2
    | Even -> printfn "given value %d is Even" x
    | Odd -> printfn "given value %d is Odd"  x;; //※3

testNum 3 //※4
testNum 4;;

　▼

val ( |Even|Odd| ) : int -> Choice<unit,unit>
val testNum : int -> unit

> given value 3 is Odd
given value 4 is Even

　上記のリストの（※1）は引数nが偶数のときEven、奇数のときOddにnを分類するアクティブパターンです。※2のパターンマッチングで使用され、引数nをアクティブパターンに渡して処理をしてからパターンマッチングを行いします。testNum 3（※4）が実行されると、まず引数n(3)がアクティブパターンに引数として渡されます。n%2=1となり、アクティブパターンはnをOddに分類します。そのため、※2のパターンマッチでは、Oddのパターン（※3）が選択され処理されます。

　上記の例は、引数として入力されるデータが全ていずれかのアクティブパターン識別子に分類されることを前提としていますが、実際にはそうではありません。ある種のデータのみに該当処理をして各アクティブパターン識別子に分類したいが、”それ以外”として分類したいデータがある（つまりマッチングが失敗する可能性がある）というアクティブパターンを設定することが可能で、そのようなアクティブパターンをパーシャルアクティブパターンと呼びます。

［構文］パーシャルアクティブパターン

--------------------------------------------
let (|アクティブパターン識別子|_|) [ 引数 ] = 式
--------------------------------------------

　アクティブパターン識別子の最後に|_|を追記し、式にも該当パターンがなかった場合の処理を追記します。パーシャルアクティブパターンはオプション型の値を返します。つまり、戻り値はSome(値)もしくは、Noneになります。

［リスト3］パーシャルアクティブパターン

//パーシャルアクティブパターン
let (|Multiple3|_|) n = //※1
    if n % 3 = 0 then Some(n) 
    else None
let (|Even|_|) n = 
    if n % 2 = 0 then Some(n) 
    else None
//パターンマッチ
let testNum1 x = //※2
    match x with
    | Multiple3 y & Even z -> printfn "%d is divisible by 3 and 2." x
    | _ -> printfn "%d is not divisible by 2 or %d is not divisible by 3" x x

testNum1 3
testNum1 4
testNum1 6;;

　▼

3 is not divisible by 2 or 3 is not divisible by 3
4 is not divisible by 2 or 4 is not divisible by 3
6 is divisible by 3 and 2.

val ( |Multiple3|_| ) : int -> int option
val ( |Even|_| ) : int -> int option
val testNum1 : int -> unit

　上記のリストでは、まずパターンマッチ（※2）で最初に出てくるMultiple3のアクティブパターンが引数を渡した時、ヒットするかどうかを確認します。アクティブパターンは引数が3の倍数の時、値はマッチを見つけMultiple3に分類され、値を返します。それ以外のとき、つまり指定された他のパターンがヒットしない場合、検索に失敗した場合にはNoneを返します。

　その次に、パターンマッチは、アクティブパターンEvenに引数を渡したときヒットするかどうかを確認します。アクティブパターンは値が2の倍数のときはEvenに分類され値を返し、それ以外の場合はNoneを返します。2つのアクティブパターンがともにtrueの場合には値がdivisible by 3 and 2と表示されます。