列挙型

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列挙型 (Enumerated Types)

列挙型は、有限個（列挙可能）の値を持つ型を定義するために使われます。列挙型は、方角、トランプの札、曜日などをモデル化するのに便利です。

例えば、以下は曜日の列挙です：

enum Weekday {
    case Monday,
    case Tuesday,
    case Wednesday,
    case Thursday,
    case Friday,
    case Saturday,
    case Sunday
}

ここで Monday、Tuesday などは enum のコンストラクタと呼ばれます。

曜日は Monday または Weekday.Monday のように参照できます。後者は、似た名前のコンストラクタを持つ複数の enum がスコープ内にある場合に必要になります。

パターンマッチングを使って enum 値を分解できます。例えば：

enum Animal {
    case Cat,
    case Dog,
    case Giraffe
}

def isTall(a: Animal): Bool = match a {
    case Animal.Cat        => false
    case Animal.Dog        => false
    case Animal.Giraffe    => true
}

isTall 関数は Animal 型の値を受け取り、それに対してパターンマッチを行います。値が Giraffe の場合、関数は true を返します。そうでなければ false を返します。

Flix はパターンマッチが網羅的であること、つまりすべてのケースがカバーされていることを保証します。パターンマッチが非網羅的である場合はコンパイル時エラーになります。パターンマッチは、最後のケースとしてデフォルトケースを追加することで、常に網羅的にできます。デフォルトケースはアンダースコアを使って case _ => ??? と書きます。

再帰型 (Recursive Types)

再帰型は、自己参照的な型を定義するために使われます。

例えば、整数の二分木は以下のように定義できます：

enum Tree {
    case Leaf(Int32),
    case Node(Tree, Tree)
}

木は Int32 の値を持つ Leaf か、左右のサブツリーを持つ内部ノード Node のいずれかです。Tree の定義は自分自身を参照していることに注意してください。

パターンマッチングを使って、そのような木に含まれるすべての整数の合計を計算する関数を書くことができます：

def sum(t: Tree): Int32 = match t {
    case Tree.Leaf(x)    => x
    case Tree.Node(l, r) => sum(l) + sum(r)
}

sum 関数は木の値に対してパターンマッチを行います。木が葉である場合、その値をそのまま返します。そうでなければ、関数は両方のサブツリーに対して自身を再帰的に呼び出し、その結果を加算します。

多相型 (Polymorphic Types)

多相型は、他の型によってパラメータ化された型です。例えば、以下のように書けます：

enum Bottle[a] {
    case Empty,
    case Full(a)
}

def isEmpty(b: Bottle[a]): Bool = match b {
    case Bottle.Empty   => true
    case Bottle.Full(_) => false
}

ここで Bottle 型は型パラメータ a によってパラメータ化されています。Flix では、型パラメータは通常のパラメータと同様に、常に小文字で書きます。Bottle 型には2つのケースがあります。ボトルが空である（値を含まない）か、満たされている（型 a の値を1つ含む）かのいずれかです。isEmpty 関数は、型 a でパラメータ化されたボトルを受け取り、そのボトルが空かどうかを判定します。

注意深い読者は、Bottle がより広く知られている Option 型と等価であることに気づいたかもしれません。

一般に、多相型は複数の型引数を持つことができます。例えば、標準ライブラリの Result の実装には2つの型パラメータがあります：

enum Result[e, t] {
    case Ok(t),
    case Err(e)
}

省略形の Enum 構文

典型的な enum は以下のような形をしています：

enum Weekday {
    case Monday,
    case Tuesday,
    case Wednesday,
    case Thursday,
    case Friday,
    case Saturday,
    case Sunday
}

同じ enum は以下のようにも宣言できます：

enum Weekday {
    case Monday, Tuesday, Wednesday, Thursday, Friday, Saturday, Sunday
}

この省略形の構文は常に利用可能ですが、単純な enum にのみ使うべきです。

シングルトン Enum 構文

単一ケースの enum：

enum USD {
  case USD(Int32)
}

は以下のように短縮できます：

enum USD(Int32)