メソッド

前回でクラスにフィールドを追加する方法を学んだので今度はクラスに関数を持たせる方法を説明します。以前述べたとおり、クラスの持つ関数のことをメソッドと呼びます。メソッドの定義に相当する構文規則を抜き出したのが次の部分です参考

メソッドの定義: // Instance method definition. [ attributes ] member [inline] self-identifier.method-name parameter-list [ : return-type ] = method-body // Static method definition. [ attributes ] static member [inline] method-name parameter-list [ : return-type ] = method-body // Abstract method declaration or virtual dispatch slot. [ attributes ] abstract member method-name : type-signature // Virtual method declaration and default implementation. [ attributes ] abstract member method-name : type-signature [ attributes ] default self-identifier.method-name parameter-list [ : return-type ] = method-body // Override of inherited virtual method. [ attributes ] override self-identifier.method-name parameter-list [ : return-type ] = method-body // Optional and DefaultParameterValue attributes on input parameters [ attributes ] [ modifier ] member [inline] self-identifier.method-name ([] input) [ : return-type ]

まずは、最も基本的なインスタンスメソッドをみてみます(一番上の形式)。

メソッドの定義

type CM(x:int,y:int) = class
    member val px = x with get,set
    member val py = y with get,set
    member this.length() = sqrt(float(this.px*this.px+this.py*this.py))
    member this.dist() = abs(this.px) + abs(this.py)
    member this.distTo x y = abs(this.px-x) + abs(this.py-y)
    member this.print() = printfn "x=%d,y=%d" this.px this.py
    end;;

let cm = CM(3,4);
printfn "%f" (cm.length());
printfn "%d" (cm.dist());
printfn "%d" (cm.distTo 10 20);
cm.print();;

メソッドの定義(軽量構文)

type CM(x:int,y:int) =
    member val px = x with get,set
    member val py = y with get,set
    member this.length() = sqrt(float(this.px*this.px+this.py*this.py))
    member this.dist() = abs(this.px) + abs(this.py)
    member this.distTo x y = abs(this.px-x) + abs(this.py-y)
    member this.print() = printfn "x=%d,y=%d" this.px this.py

let cm = CM(3,4)
printfn "%f" (cm.length())
printfn "%d" (cm.dist())
printfn "%d" (cm.distTo 10 20)
cm.print()

member self-identifier.メソッド名パラメータ関数本体でインスタンスメソッドを宣言します。 self-identifierはthisでもselfでもxでもなんでも構いません。 memberキーワードとself-identifier.があることを除けばこれは通常の関数定義と変わりはありません。もちろん、メンバ関数はカリー化することも出来るし別の変数に代入することも出来ますそして、関数呼び出しは、オブジェクト名.メソッド名とします。 self-identifierというのは関数の定義の本体から自クラス内で定義されているメンバにアクセスするためのもので通常はxやvなどの短い名前か thisやselfといった名前を用います。この例ではthisとなっているため this.pxとすることでpxメンバの値を参照することが出来ます。

静的メソッド(staticなメソッド)

メソッドは基本的にオブジェクトを通じて呼び出しますが staticキーワードをつけて宣言した場合クラスを通して呼び出すことが出来ます。そのため、関数を定義する際に self-identifierをつける必要はありません。これは、例えば数学用のクラスのような具体的なオブジェクトが必要ないようなクラスでよく利用されます。次の例では先ほどのクラスに追加で、任意の二点間の単純な和で求める距離を求める静的メソッドdistanceを定義しています。

静的メソッド

type CM(x:int,y:int) = class
    member val px = x with get,set
    member val py = y with get,set
    static member distance x y = abs(x)+abs(y) //この行が増えた
    member this.length() = sqrt(float(this.px*this.px+this.py*this.py))
    member this.dist() = abs(this.px) + abs(this.py)
    member this.distTo x y = abs(this.px-x) + abs(this.py-y)
    member this.print() = printfn "x=%d,y=%d" this.px this.py
    end;;

printfn "distance=%d" (CM.distance 10 10);;

静的メソッド(軽量構文)

type CM(x:int,y:int) =
    member val px = x with get,set
    member val py = y with get,set
    static member distance x y = abs(x)+abs(y) //この行が増えた
    member this.length() = sqrt(float(this.px*this.px+this.py*this.py))
    member this.dist() = abs(this.px) + abs(this.py)
    member this.distTo x y = abs(this.px-x) + abs(this.py-y)
    member this.print() = printfn "x=%d,y=%d" this.px this.py

printfn "distance=%d" (CM.distance 10 10)

このように、staticなメソッドを呼び出す際はクラス名.関数名とすることで呼び出すことが出来ます。構文の3番目から5番目の形式はオブジェクト指向の継承とかかわってくるので、オーバーライドのページで解説します。

オブジェクトとしてのレコード

レコードはフィールドの他にメソッドも持つことが出来ます。これにより、レコードを用いてオブジェクトをエミュレートすることが出来ます。レコードにメソッドを定義するには次の構文を用います。メソッド名の前の型名は、クラスの時と同じく自分自身を参照するための名前です。

メンバ関数付きレコードの定義: type 型名 = { フィールド名1 : 型名1; ... ; フィールド名n : 型名n } with member 型名1.メンバ関数名1 パターン1 ... パターンn = 本体 .. member 型名n.メンバ関数名n パターン1 ... パターンn = 本体 end

これを用いて、点の座標を表すレコードを作成してみます。

Point型の利用

type Point = {mutable x : int; mutable y : int}
    with
        member v.move (p:Point) =
            v.x <- v.x + p.x;
            v.y <- v.y + p.y;
        member v.show _=
            printfn "%s" ("x=" + v.x.ToString() + ",y=" + v.y.ToString())
    end;;
let p = {x=10;y=10} in
let move_vector = {x=100;y=100} in
p.show();
p.move(move_vector);
p.show();;

Point型の利用(軽量構文)

type Point = {mutable x : int; mutable y : int}
    with
        member v.move (p:Point) =
            v.x <- v.x + p.x
            v.y <- v.y + p.y
        member v.show _=
            printfn "%s" ("x=" + v.x.ToString() + ",y=" + v.y.ToString())
let p = {x=10;y=10}
let move_vector = {x=100;y=100}
p.show()
p.move(move_vector)
p.show()

Point型はxとyの値を持つだけの単純なデータ型でフィールドの値を表示するshowメソッドと別のPoint型を(移動するベクトル量として)受け取るmoveメソッドを持っています。この例の通り、メソッドへのアクセスはフィールドへのアクセスと同じくドット記法を用います。