Scala ユーザーがぬるっとHaskellに入信したのでHaskellのはじめかたについて書く

Scala is a gateway drug to Haskell

Scala ユーザーが先っちょだけ Haskell に入信してみました.

Scala で 関数型プログラミングと呼ばれるプログラミングスタイルのコードを書きはじめると次第に Haskell(や PureScript などのいわゆる 純粋 関数型言語)の魅力に気が付きますよね(＾ω＾)? 例えば println が IO の外にあるとハァ(´･ω･｀)という顔になりますね. cats を使っていると MonadError が PureScript と異なって、raise と handle の両方の機能を備えているのに困るときがありますよね. (MTL使え、ということでしょうか？)

せっかくなので Haskell をﾁｮｯﾄ触ってみました. 別にHaskell である必要はないんですが、純粋関数型言語の代名詞のようなものなので Haskell を使ってみることにします.

さて、Haskell をはじめようとすると Scala のアレってどうやるんだっけ、となりますよね. ということでざっくりと Scala と Haskell を対応させながら説明します.

ちなみに ある Haskell ユーザーの方が Scala に対しておおむね良い評価をしてくれているのでうれしいですね(＾ω＾)

https://www.ncaq.net/2020/11/18/19/02/59/

Scala と Haskell の開発環境のざっくりとした対応

大まかにまとめるとこうなります.

	scala	haskell
セットアップツール	coursier	ghcup
ビルドツール	sbt	stack
language server	metals	hls
スクリプティング	scala(ammonite) script	stack script
フォーマッタ/リンター	scalafmt	ormolu,stylish-haskell/hlint などいろいろある. デファクトは？🤔
ユースケース	web(play/finagle/doobie/slick他),データ(apack spark/synapseML/breeze/smile), fp(cats/cats-effect/monix/zio)	わからん😖
benchmark	sbt-jmh	???

※ 最近の記事だと cable よりも stack をおす声が大きいですがこれは信じて Ok? 🤔

インストール

ghcup & stack

ghcup は Scala の coursier のように haskell の開発環境をよしなにセットアップできます.

stack は sbt と同じように コンパイル、テスト、ベンチマーク、ライブラリのフェッチなど, ビルドタスクを管理するツールです. 環境のセットアップもできるようです.

ghcup

curl で一発.
ghc, stack や hls(haskell language server) をインストールするか聞かれます.

curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://get-ghcup.haskell.org | sh

ghc,ghci(repl),hls などがインストールされます. ちなみに、VS Code の拡張機能をインストールすれば自動で hls がインストールされます. tuiもあるんですね.

とりあえず repl に入ってみます.

ghci
GHCi, version 8.10.7: https://www.haskell.org/ghc/  :? for help
Prelude> putStrLn "hello"
hello
Prelude>:q

GHCi の入力は IO にラップされているんでしょうか.

stack
これも curl で一発.

curl -sSL https://get.haskellstack.org/ | sh
stack --version
Version 2.7.3, Git revision 7927a3aec32e2b2e5e4fb5be76d0d50eddcc197f x86_64 hpack-0.34.4

セットアップ

Scala の coursier setup コマンドに似ています. stack の設定ファイルは ~/.stack 以下に配置されるようです.

stack setup

sbt と stack のざっくりとした対応

	sbt	stack
設定ファイル	build.sbt と project/*.scala	stack.yaml
new	sbt new <project name>/sbt new <template-name>.g8	stack new <project name>
watch	sbt ~<command name>	stack build --watch
compile	sbt compile	stack build
run	sbt run	stack exec name または stack run
test	sbt test	stack test

設定ファイルが yaml なので、ビルドが複雑になると少し辛そうですね. ライブラリは package.yaml で管理するようです.

Linux 環境でのインストールはサクサク進みますね(＾ω＾)

stack script

Haskell を触ってみるにしてもいきなりプロジェクトを作ってゴニョゴニョするのはハードルが高いので(というか特に題材が無いので)まずはスクリプトをシュッと書いてみます. repl や 適当なファイルと ghc を使ってもいいんですが、スクリプトを書くにしてもエディタのサポートが欲しいですね.

Scala ではスクリプティングには ammonite script を使いますが、 Haskell では stack に スクリプティング機能がデフォでついてくるようです.

ファイルに以下のようなヘッダを書くことで Haskell でスクリプトを書くことができるようです.

hello.hs

{-
  stack script
  --resolver lts-14.18
  --install-ghc
  --package "<package name>"
  --ghc-options <ghc option>
-}
main :: IO ()
main = putStrLn "hello"

Scala の場合はこんな感じになります.

hello.sc

// scala 2.13.7
import $ivy.`com.example::packagename:version`
println("hello")

// or
import $ivy.`com.typelevel::cats-effect:3.3.0`
import cats.effect.IO
import cats.effect.unsafe.implicits.global

val main = IO.println("hello")
main.unsafeRunSync()

なお、少し罠があります. haskell language server は standalone の *.hs ファイルに対応していないようで、適当な Haskell ファイル一枚を置くだけでは GHCが見つからないよ、と怒られます. これにハマりました.

以下のような hie.yaml を追加することでこの問題を解決することができます.

cradle:
  stack:
    component: "hello.hs"

これで補完やリンターをバリバリ効かせながらスクリプトをかけます. うれしいですね(＾ω＾)

くらべてみると Haskell は簡潔ですね.

echo.hs

main :: IO ()
main = echo

echo :: IO ()
echo  = do
  in <- getLine
  putStrLn in

Scala はライブラリをフェッチしないと IO は使えません.

echo.sc

import $ivy.`org.typelevel::cats-effect:3.3.0`
import cats.effect.IO
import cats.effect.unsafe.implicits.global

val echo :IO[Unit] = for {
  in <- IO.readLine
  _ <- IO.println(in)
} yield ()

val main :IO[Unit] = echo
main.unsafeRunSync()

なお、scala のような worksheet 機能は無いみたいです(´･ω･｀)

感想

まだ少し触っただけですが sbt と比べて stack はシュッと動いてくれてうれしいですね(＾ω＾)
(もちろん sbt が"遅い"のは JVM の立ち上げや、常に走らせておく前提があるからですが... また sbtn を使えば2回目以降の呼び出しはシュッとできます.) Linux 環境での開発体験はとてもヨサソウ. Haskell 狂信者のみなさんに感謝.

JVM を入れる必要がないのもインストールのハードルが下がってうれしいですね.

Haskell についてですが、型がしっかりしているので型を見ればだいたい何をすればいいのかわかるので安心です. 型推論が強くて簡潔に書けるのに驚きました. Scala だといちいち IO.pure というふうに、オブジェクトの関数を呼び出さないといけないところでも Haskell だと自動で推論してくれます. (ただ簡潔になりすぎてチョットそわそわします. 脳内で「これってどの文脈だっけ」とやらないといけないので Scala くらい冗長な方が人間にとって読みやすい気がしないでもないです.)

代数的データ型の定義はHaskell のほうが直感的です. Scala の場合、フィールドの命名もしないといけないのでしばしば うーーん...😖 となります.

data Tree a = Leaf a | Node (Tree a) (Tree a) 

sealed trait Tree[+A]
case class Leaf[A](value: A) extends Tree[A]
case class Node[A](left:Tree[A], right:Tree[A]) extends Tree[A]

JavaScript や Ruby などを書いている人からするといきなり IO という方が出てきて最初は何が何だか分からないかもしれませんが、Scala で cats-effect( や cats) のような Haskell にインスパイアされたライブラリを使った経験があれば、概念をなんとなく知っているのでスムーズに書き始められると思います. do 記法、パターンマッチ、関数など、Scala のアレね(知ったかぶり🙄)、という安心感があります.

Scala では(mill というビルドツールもありますが、)ビルドツールはほぼ sbt 一択, フォーマッタは scalafmtがデファクトで、エディタは IntelliJ or Metals & (vs code, vim, emacs, etc), ライブラリは akka, typelevel スタック、lihaoyi エコシステムなどにまとまっています.

一方で、Haskell をはじめようとするとどのツール・ライブラリがデファクトなのかわからないので少し不便ですね. あと、 Scala では infix なオペレータが多いので . を入力すると候補がズラッと出てきて嬉しいのですが Haskell はそうならない印象があります. 私の使い方がマズいんでしょうか? ご教授願います.

インターネットで調べてみて少し気になるのが、頻繁に使いそうな機能、デフォルトの文字列や Random のパフォーマンスなどに罠が隠れていることですね(解決済みですかね？). どこかにまとまっていると同じ罠を踏まなくてよくなると思います(探せばあるのかな).

あと、プログラミングあるあるかもしれませんが Haskell をインスコした後に途方にくれるので、「これをやると楽しいよ」ってのがあったら教えてほしいですね.

余談

言及したら負けな気がしますが Haskell アレルギー気味の人の「Haskell をやらないためならなんだってやる」ような見苦しい対応を見ると「そういうとこやぞ」という顔になります. その労力(together まとめたり)のいくらかを使えば Haskell(Elm でも PureScript でもいいですが.) をインストールして遊んでみるくらいできるのでは？（#^ω^) 話はそれからだ(＾ω＾)
ふわっとした定義で「関数型プログラミング」をポジショントークや知識マウントのために使うさまは見たくないですね. そういう不誠実なふるまいをする人のせいでまともな人がコミュニティを去ってしまうのはもったいないです. ポエムやツイートするんじゃなくてコードを書いてほしいな😇
Twitter は議論する場じゃありません＆わかりやすい説明をしてもらえば言葉で理解できるほど我々は頭がよくないので手を動かして経験から学びましょう...

あと、Haskell は Haskell で(或いはいわゆる「純粋関数型言語」も)難しいところが抽象化されているので Haskell を書いたら IO や純粋性について理解できるかといわれたら微妙なところかな、と思います. もう少し体系立てて説明している本、 IO モナドに関してはジュース本のハンズオンをやるのがいいのでは？と思いました(小並感) Haskell のヨサソウな本はわからないのでこれも識者にご教授願います😖

https://www.amazon.co.jp/Scala関数型デザイン-プログラミング-―Scalazコントリビューターによる関数型徹底ガイド-impress-gear/dp/4844337769