ScalaとGroovyのクロージャで、再帰を使った場合の違い

最近、業務でこそっとGroovyを使いだしているのですが、軽くクロージャ周りでハマったのでメモ。

別に階乗のプログラムが書きたかったわけではないのですが、サンプルとして。

def factorial = { n ->
    if (n > 0) {
        n * factorial(n - 1)
    } else {
        1
    }
}

println(factorial(args[0].toInteger()))

こんなプログラムを書いて、実行します。

$ groovy recur_closure.groovy 5
Caught: groovy.lang.MissingMethodException: No signature of method: recur_closure.factorial() is applicable for argument types: (java.lang.Integer) values: [4]
groovy.lang.MissingMethodException: No signature of method: recur_closure.factorial() is applicable for argument types: (java.lang.Integer) values: [4]
	at recur_closure$_run_closure1.doCall(recur_closure.groovy:3)
	at recur_closure.run(recur_closure.groovy:35)

factorialなんてメソッド、知らないよと言って死んでくれます。

というわけで、なんかクロージャーに制限がありそうなので、本家の以下のサンプルを見てみました。
＊そもそも、やりたかったのはディレクトリの再帰処理でした
http://groovy.codehaus.org/Recipes+For+File

上記の「Recursively deleting files and directories.：the Groovy Way」を参考にすると、こうなります。

def factorial
// def factorial = {} // <- これでもいい
factorial = { n ->
    if (n > 0) {
        n * factorial(n - 1)
    } else {
        1
    }
}

println(factorial(args[0].toInteger()))

実行すると

$ groovy recur_closure.groovy 5
120

おお、動きました。ポイントは、先にdefキーワードで変数だけ宣言しておくことですね。Closureクラスのインスタンスで初期化するかどうかは、どちらでもいいみたいです。

でも、これってちょっとイマイチですよねぇ。もう少しなんとかならんのかと調べたところ、GroovyのClosureにはcallというメソッドがあるらしく、これを使えばいいらしいです。

def factorial = { n ->
    if (n > 0) {
        n * call(n - 1)
    } else {
        1
    }
}

println(factorial(args[0].toInteger()))

これで、3番目のコードと同じ動作をします。

ところで、Scalaの場合はどうなのかな？と思い、ちょっと試してみました。

val factorial: Int => Int = n => if (n > 0) n * factorial(n - 1) else 1

println(factorial(args(0).toInt))

では、実行。

$ scala recur_closure.scala 5
120

…動きました。これはちょっと予想外でした。defによるメソッド定義なら動くことはわかっていますが、変数定義（val）でもいけるとは。まあ、Scalaはメソッドとフィールド（特にval）の扱いがかなり近いみたいなので、同じように使えるってことかな？

ただ、さすがに再帰定義なので型推論に頼りきることはできません。上のプログラムを

val factorial = (n: Int) => if (n > 0) n * factorial(n - 1) else 1

println(factorial(args(0).toInt))

のように変更してしまうと

$ scala recur_closure.scala 5
/xxxxx/recur_closure.scala:2: error: recursive value factorial needs type
val factorial = (n: Int) => if (n > 0) n * factorial(n - 1) else 1
                                           ^
one error found

再帰定義だから型が必要だよ、と怒られてしまいます。

まあ、普段Scalaを使う時は、こういう風にローカル関数で書くことの方が多いですかね。けっこう気楽に関数定義できるので。

def factorial(n: Int): Int = {
  @scala.annotation.tailrec
  def factorialInner(acc: Int, current: Int): Int =
    current match {
      case 0 => acc
      case n => factorialInner(acc * n, n - 1)
    }

  factorialInner(1, n)
}

println(factorial(args(0).toInt))

GroovyとScalaの両者のこの差は、第1級のオブジェクトとして扱っているのがClosureクラスのインスタンスなのかFunctionNクラスのインスタンスかの差なのでしょうかね。Groovyはクロージャを1級市民として扱うことに重きをおいたのかな？

とはいっても、両者の考え方の差なのでこれに優劣つける気はないのですがね。事実、Groovyは使ってみるとスクリプト言語らしいパワフルさを持っていて、書いていてけっこう楽しかったですし。

…ところで、完全な余談ですがClosureをアルファベットで書こうとすると、どうしてもClojureと打ち間違えてしまいます。前は、GroovyよりもClojureの方がプログラムを書いてましたからね。

CLOVER🍀

That was when it all began.

ScalaとGroovyのクロージャで、再帰を使った場合の違い