エンジニアのソフトウェア的愛情

または私は如何にして心配するのを止めてプログラムを・愛する・ようになったか

PureScript と Erlang、と Elixir、の覚書

PureScript というプログラミング言語があります。

Haskell のような構文で記述でき JavaScript を出力できる、ということを半年ほど前に知ったのですが。

www.purescript.org

最近になって、バックエンドを切り替えれば Erlangソースコードを出力できるということを知りました。

元々は Phoenix のフロントエンドのプログラミングで PureScript を使うための方法を調べようとしていたのですが、あまりに面白そうだったので先にこちらに手を出した次第。

なお、ここから先は PureScript の開発環境は別途準備できている前提で話をしてゆきます。

Alternate backends

PureScript に利用できるバックエンドは、ドキュメントにまとめられています。

github.com

Erlang をターゲットにした purerl は今も開発が続けられ、現時点では一つ前のバージョン PureScript 0.15.14 まで対応されています。

github.com

Installation

purerl のインストールは、利用する環境のバイナリを GitHub からダウンロードするのが今のところ一番簡単な方法のようです。

github.com

ダウンロードできたら、 purerl コマンドを実行できるようにパスを設定するかリンクを作成するなどします。

purerl を利用した PureScript プロジェクトのサンプル

PureScript のパッケージマネジャの spago を使って、新しい PureScript プロジェクトを作成します。

$ mkdir example
$ cd example
$ spago init

purerl を設定する

spago.dhall を編集してバックエンドの指定を追加します。

{ name = "my-project"
, packend = "purerl" -- この行を追加する
, dependencies = [ "console", "effect", "prelude" ]
, packages = ./packages.dhall
, sources = [ "src/**/*.purs", "test/**/*.purs" ]
}

packages.dhall を編集して利用するパッケージの指定を purerl のものに変更します。

let upstream =
      https://github.com/purerl/package-sets/releases/download/erl-0.15.3-20220629/packages.dhall
        sha256:48ee9f3558c00e234eae6b8f23b4b8b66eb9715c7f2154864e1e425042a0723b

spago run コマンドを実行すると、パッケージのインストールやビルドが実行され、 src/Main.purs に書かれたコードの実行結果が出力されることを確認できると思います。

$ spago run
... パッケージのインストールやビルドのログ ...
🍝

生成された Erlang のコードは output/ に出力されています。

$ ls output/Main/ 
corefn.json     externs.cbor        main.hrl        main@foreign.hrl    main@ps.erl

また .beam ファイルは ebin/ に出力されます。 src/Main.pursコンパイル結果は main@ps.beam に出力されています。

$ ls ebin/main*       
ebin/main@ps.beam

インストールされたパッケージのソースコードやバイナリも output/ebin/ に格納されていることが確認できると思います。

Erlang から利用する

erl を起動します。 このとき、検索対象のパスに .beam ファイルが格納されたディレクトリを指定します。

$ erl -pa ebin

.beam ファイルのファイル名から、モジュール名は main@ps とわかるので、main@ps:main を実行してみます。

1> main@ps:main().
#Fun<effect_console@foreign.0.108104793>

main の型は Effect Unit と定義されていますが、 Effect モナドの値は Erlang からは関数に見えるようです。

戻り値の関数を実行してみます。

2> (main@ps:main())().
🍝
ok

Elixir から利用する

iex からも利用しています。 やり方は erl と同じです。

$ iex -pa ebin     
iex(1)> :main@ps.main()
#Function<0.108104793/0 in :effect_console@foreign.log/1>
iex(2)> :main@ps.main().()
🍝
:ok

elixir コマンドで直接実行することもできます。

$ elixir -pa ebin -e ':main@ps.main().()'
🍝

purerl を利用した Elixir プロジェクトのサンプル

Hex を検索すると、Elixir から purerl を利用するためのパッケージ purerlex を登録してくださっている方がいます。

hex.pm

これを利用させてもらうことにしました。

まず Elixir のプロジェクトを作成します。

$ mix new my_app
$ cd my_app

続いて同じディレクトリで PureScript のプロジェクトを作成します。

$ spago init

先の purerl のサンプルと同様に spago.dhallpackages.dhall を編集してバックエンドとパッケージの取得先を指定します。

purerlex を利用する

mix.exs を次のように編集します。

defmodule MyApp.MixProject do
  use Mix.Project

  def project do
    [
      app: :my_app,
      version: "0.1.0",
      elixir: "~> 1.16",
      start_permanent: Mix.env() == :prod,
      erlc_paths: ["output"],                  # 追加: Erlang のソースコードのパスとして output を指定
      compilers: [:purerl] ++ Mix.compilers(), # 追加: Elixir のコンパイル時に purerl の実行を指定
      deps: deps()
    ]
  end

  def application do
    [
      extra_applications: [:logger]
    ]
  end

  defp deps do
    [
      {:purerlex, "~> 0.12.2"}                 # 追加
    ]
  end
end

ちなみに。 ここでコンパイラに指定している purerl は、 purerl コマンドではなく、purerlex が定義しているタスクです。

パッケージを取得します。

$ mix deps.get

iex を起動します。

$ iex -S mix                                                                                  

-S mix を指定して iex を起動すると自動的にコンパイルが実行されますが、このとき PureScript のパッケージの取得やビルドも実行されていることが確認できると思います。

iex(1)> :main@ps.main()
#Function<0.108104793/0 in :effect_console@foreign.log/1>
iex(2)> :main@ps.main().()
🍝
:ok

Elixir から利用する

Elixir のプロジェクトを作成したときに作成される MyApp.hello/0 を PureScript で書いたものに置き換えてみます。

MyApp.hello/0 はアトムを返すので、アトムを利用できるように PureScript のパッケージを追加します。 このパッケージは packages.dhall で指定した package-sets を元に検索されます。

$ spago install purescript-erl-atom

新しく src/MyApp.purs を作成します。

module MyApp where

import Erl.Atom (atom)

hello = atom "world"

コンパイル

$ mix compile

コンパイルの結果出力される .beam ファイルが格納される _build/dev/lib/my_app/ebin/ を確認すると myApp@ps.beam という名前で出力されていることがわかります。

実行してみます。

$ iex -S mix
iex(1)> :myApp@ps.hello()
:world

期待する値が得られることが確認できました。

MyApp の呼び出しを委譲してみます。

defmodule MyApp do
  defdelegate hello, to: :myApp@ps
end

当然ですが期待する結果がえられますしテストもパスします。

$ iex -S mix
iex(1)> MyApp.hello()
:world
$ mix test
1 test, 0 failures

Elixir のプロジェクトで PureScript を利用できることが確認できました。