晴耕雨読

work in the field in fine weather and stay at home reading when it is wet

Scalaでパイプライン演算子

Scalaのimplicitキーワードを使った、パイプライン演算子 |> の実装について説明します。

パイプライン演算子

パイプライン演算子 |> とは F# や Elixir などにある演算子で、数学的にいうと、左辺の値を右辺の関数に適用します。すなわち、

// パイプライン演算子
123 |> fun
// 普通の書き方
fun(123)

ということです。

Scalaでパイプライン演算子の実装

Scalaで演算子を作るには implicit 宣言を使います1。 implicit を使うことによって既存のクラスに対する拡張を行うことができます。 パイプライン演算子 |> を定義するということは、任意のクラスに対してメソッド拡張を行うということなので2、型パラメータ(Javaで言う所のジェネリックス)を使って任意のクラスを T として定義します。

import scala.language.implicitConversions
import scala.language.reflectiveCalls

class PipelineHelper[T](x: T) {
  def |>[S](f: T => S): S = f(x)
}
implicit def Pipeline[T](x: T) = new PipelineHelper(x)

123 |> (_ * 2) |> println // => 246

このようにすることで、任意の型 T のインスタンスに対してメソッド呼び出し「|>」が行われた時に、暗黙的にPipelineHelper型に変換してから |> を呼び出します。

なお、ScalaのPredefには、implicitを使った定義がすでに存在します。 例えば、1 to 3 と書くと、Scalaは暗黙的に1をint型からRichInt型に変換して、RichIntのメソッド to() を呼び出しています。

ヘルパークラスの無名化

ヘルパークラス PipelineHelper は一回しか使われず、あえて名前をつけなくても良いので、 無名クラスを使うと次のように短く書くことができます。

import scala.language.implicitConversions
import scala.language.reflectiveCalls

implicit def Pipeline[T](x: T) = new {
  def |>[S](f: T => S): S = f(x)
}

123 |> (_ * 2) |> println // => 246

以上です。


  1. implicit キーワードは暗黙的な変換(Implicit Conversions)に由来する。 

  2. Scala の演算子は全てメソッド。例えば a == ba.==(b) に等しい。