path: root/ja-jp/julia-jp.html.markdown

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language: Julia
contributors:
    - ["Leah Hanson", "http://leahhanson.us"]
translators:
    - ["Yuichi Motoyama", "https://github.com/yomichi"]
filename: learnjulia-jp.jl
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Julia は科学技術計算向けに作られた、同図像性を持った(homoiconic) プログラミング言語です。
マクロによる同図像性や第一級関数をもち、なおかつ低階層も扱えるにもかかわらず、
Julia はPython 並に学習しやすく、使いやすい言語となっています。

この文章は、Julia の2013年10月18日現在の開発バージョンを元にしています。

Julia is a new homoiconic functional language focused on technical computing.
While having the full power of homoiconic macros, first-class functions, and low-level control, Julia is as easy to learn and use as Python.

This is based on the current development version of Julia, as of October 18th, 2013.

```ruby

# ハッシュ（シャープ）記号から改行までは単一行コメントとなります。
#= 複数行コメントは、
   '#=' と '=#' とで囲むことで行えます。
   入れ子構造にすることもできます。
=#

# Single line comments start with a hash (pound) symbol.
#= Multiline comments can be written
   by putting '#=' before the text  and '=#' 
   after the text. They can also be nested.
=#

####################################################
## 1. Primitive Datatypes and Operators
## 1. 基本的な型と演算子
####################################################

# Julia ではすべて式となります。
# Everything in Julia is a expression.

# 基本となる数値型がいくつかあります。
# There are several basic types of numbers.
3 # => 3 (Int64)
3.2 # => 3.2 (Float64)
2 + 1im # => 2 + 1im (Complex{Int64})
2//3 # => 2//3 (Rational{Int64})

# 一般的な中置演算子が使用可能です。
# All of the normal infix operators are available.
1 + 1 # => 2
8 - 1 # => 7
10 * 2 # => 20
35 / 5 # => 7.0
5 / 2 # => 2.5 # 整数型同士の割り算の結果は、浮動小数点数型になります
5 / 2 # => 2.5 # dividing an Int by an Int always results in a Float
div(5, 2) # => 2 # 整数のまま割り算するには、 div を使います
div(5, 2) # => 2 # for a truncated result, use div
5 \ 35 # => 7.0
2 ^ 2 # => 4 # べき乗です。排他的論理和ではありません
2 ^ 2 # => 4 # power, not bitwise xor
12 % 10 # => 2

# 丸括弧で演算の優先順位をコントロールできます
# Enforce precedence with parentheses
(1 + 3) * 2 # => 8

# ビット演算
# Bitwise Operators
~2 # => -3   # ビット反転
3 & 5 # => 1 # ビット積
2 | 4 # => 6 # ビット和
2 $ 4 # => 6 # 排他的論理和
2 >>> 1 # => 1 # 右論理シフト
2 >> 1  # => 1 # 右算術シフト
2 << 1  # => 4 # 左シフト

# bits 関数を使うことで、数の二進表現を得られます。
# You can use the bits function to see the binary representation of a number.
bits(12345)
# => "0000000000000000000000000000000000000000000000000011000000111001"
bits(12345.0)
# => "0100000011001000000111001000000000000000000000000000000000000000"

# ブール値が用意されています
# Boolean values are primitives
true
false

# ブール代数
# Boolean operators
!true # => false
!false # => true
1 == 1 # => true
2 == 1 # => false
1 != 1 # => false
2 != 1 # => true
1 < 10 # => true
1 > 10 # => false
2 <= 2 # => true
2 >= 2 # => true
# 比較演算子をつなげることもできます
# Comparisons can be chained
1 < 2 < 3 # => true
2 < 3 < 2 # => false

# 文字列は " で作れます
# Strings are created with "
"This is a string."

# 文字リテラルは ' で作れます
# Character literals are written with '
'a'

# 文字列は文字の配列のように添字アクセスできます
# A string can be indexed like an array of characters
"This is a string"[1] # => 'T' # Julia では添字は 1 から始まります
# ただし、UTF8 文字列の場合は添字アクセスではうまくいかないので、
# その場合はイテレーションを行ってください(map 関数や for ループなど)
# However, this is will not work well for UTF8 strings,
# so iterating over strings is recommended (map, for loops, etc).

# $ を使うことで、文字列に変数や、任意の式を埋め込めます。
# $ can be used for string interpolation:
"2 + 2 = $(2 + 2)" # => "2 + 2 = 4"
# You can put any Julia expression inside the parenthesis.

# 他にも、printf マクロを使うことでも変数を埋め込めます。
# Another way to format strings is the printf macro.
@printf "%d is less than %f" 4.5 5.3 # 5 is less than 5.300000

# 出力も簡単です
# Printing is easy
println("I'm Julia. Nice to meet you!")

####################################################
## 2. Variables and Collections
## 2. 変数と配列
####################################################

# 変数の宣言は不要で、いきなり変数に値を代入・束縛できます。
# You don't declare variables before assigning to them.
some_var = 5 # => 5
some_var # => 5

# 値の束縛されていない変数を使おうとするとエラーになります。
# Accessing a previously unassigned variable is an error
try
    some_other_var # => ERROR: some_other_var not defined
catch e
    println(e)
end

# 変数名は文字から始めます。
# その後は、文字だけでなく数字やアンダースコア(_), 感嘆符(!)が使えます。
# Variable names start with a letter.
# After that, you can use letters, digits, underscores, and exclamation points.
SomeOtherVar123! = 6 # => 6

# Unicode 文字も使えます。
# You can also use unicode characters
☃ = 8 # => 8
# ギリシャ文字などを使うことで数学的な記法が簡単にかけます。
# These are especially handy for mathematical notation
2 * π # => 6.283185307179586

# Julia における命名習慣について:
# A note on naming conventions in Julia:
#
# * 変数名における単語の区切りにはアンダースコアを使っても良いですが、
#   使わないと読みにくくなる、というわけではない限り、
#   推奨はされません。
#
# * Word separation can be indicated by underscores ('_'), but use of
#   underscores is discouraged unless the name would be hard to read
#   otherwise.
#
# * 型名は大文字で始め、単語の区切りはキャメルケースを使います。
#
# * Names of Types begin with a capital letter and word separation is shown
#   with CamelCase instead of underscores.
#
# * 関数やマクロの名前は小文字で書きます。
#   分かち書きにアンダースコアをつかわず、直接つなげます。
#
# * Names of functions and macros are in lower case, without underscores.
#
# * 内部で引数を変更する関数は、名前の最後に ! をつけます。
#   この手の関数は、しばしば「破壊的な関数」とか「in-place な関数」とか呼ばれます。
# 
# * Functions that modify their inputs have names that end in !. These
#   functions are sometimes called mutating functions or in-place functions.

# 配列は、1 から始まる整数によって添字付けられる、値の列です。
# Arrays store a sequence of values indexed by integers 1 through n:
a = Int64[] # => 0-element Int64 Array

# 一次元配列は、角括弧 [] のなかにカンマ , 区切りで値を並べることで作ります。
# 1-dimensional array literals can be written with comma-separated values.
b = [4, 5, 6] # => 3-element Int64 Array: [4, 5, 6]
b[1] # => 4
b[end] # => 6

# 二次元配列は、空白区切りで作った行を、セミコロンで区切ることで作ります。
# 2-dimentional arrays use space-separated values and semicolon-separated rows.
matrix = [1 2; 3 4] # => 2x2 Int64 Array: [1 2; 3 4]

# 配列の終端に値を追加するには push! を、
# 他の配列を追加するには append! を使います。
# Add stuff to the end of a list with push! and append!
push!(a,1)     # => [1]
push!(a,2)     # => [1,2]
push!(a,4)     # => [1,2,4]
push!(a,3)     # => [1,2,4,3]
append!(a,b) # => [1,2,4,3,4,5,6]

# 配列の終端から値を削除するには pop! を使います。
# Remove from the end with pop
pop!(b)        # => 6 and b is now [4,5]

# もう一度戻しましょう。
# Let's put it back
push!(b,6)   # b is now [4,5,6] again.

a[1] # => 1 # Julia では添字は0 ではなく1 から始まること、お忘れなく!
a[1] # => 1 # remember that Julia indexes from 1, not 0!

# end は最後の添字を表す速記法です。
# 添字を書く場所ならどこにでも使えます。
# end is a shorthand for the last index. It can be used in any
# indexing expression
a[end] # => 6

# 先頭に対する追加・削除は shift!, unshift! です。
# we also have shift and unshift
shift!(a) # => 1 and a is now [2,4,3,4,5,6]
unshift!(a,7) # => [7,2,4,3,4,5,6]

# ! で終わる関数名は、その引数を変更するということを示します。
# Function names that end in exclamations points indicate that they modify
# their argument.
arr = [5,4,6] # => 3-element Int64 Array: [5,4,6]
sort(arr) # => [4,5,6]; arr is still [5,4,6]
sort!(arr) # => [4,5,6]; arr is now [4,5,6]

# 配列の範囲外アクセスをすると BoundsError が発生します。
# Looking out of bounds is a BoundsError
try
    a[0] # => ERROR: BoundsError() in getindex at array.jl:270
    a[end+1] # => ERROR: BoundsError() in getindex at array.jl:270
catch e
    println(e)
end

# エラーが発生すると、どのファイルのどの行で発生したかが表示されます。
# Errors list the line and file they came from, even if it's in the standard
# library. If you built Julia from source, you can look in the folder base
# inside the julia folder to find these files.

# 配列は範囲オブジェクトから作ることもできます。
# You can initialize arrays from ranges
a = [1:5] # => 5-element Int64 Array: [1,2,3,4,5]

# 添字として範囲オブジェクトを渡すことで、
# 配列の部分列を得ることもできます。
# You can look at ranges with slice syntax.
a[1:3] # => [1, 2, 3]
a[2:end] # => [2, 3, 4, 5]

# 添字を用いて配列から値の削除をしたい場合は、splice! を使います。
# Remove elements from an array by index with splice!
arr = [3,4,5]
splice!(arr,2) # => 4 ; arr is now [3,5]

# 配列の結合は append! です。
# Concatenate lists with append!
b = [1,2,3]
append!(a,b) # Now a is [1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3]

# 配列内に指定した値があるかどうかを調べるのには in を使います。
# Check for existence in a list with in
in(1, a) # => true

# length で配列の長さを取得できます。
# Examine the length with length
length(a) # => 8

# 変更不可能 (immutable) な値の組として、タプルが使えます。
# Tuples are immutable.
tup = (1, 2, 3) # => (1,2,3) # an (Int64,Int64,Int64) tuple.
tup[1] # => 1
try:
    tup[1] = 3 # => ERROR: no method setindex!((Int64,Int64,Int64),Int64,Int64)
catch e
    println(e)
end

# 配列に関する関数の多くが、タプルでも使えます。
# Many list functions also work on tuples
length(tup) # => 3
tup[1:2] # => (1,2)
in(2, tup) # => true

# タプルから値をばらして(unpack して) 複数の変数に代入できます。
# You can unpack tuples into variables
a, b, c = (1, 2, 3) # => (1,2,3)  # a is now 1, b is now 2 and c is now 3

# 丸括弧なしでもタプルになります。
# Tuples are created even if you leave out the parentheses
d, e, f = 4, 5, 6 # => (4,5,6)

# ひとつの値だけからなるタプルは、その値自体とは区別されます。
# A 1-element tuple is distinct from the value it contains
(1,) == 1 # => false
(1) == 1 # => true

# 値の交換もタプルを使えば簡単です。
# Look how easy it is to swap two values
e, d = d, e  # => (5,4) # d is now 5 and e is now 4


# 辞書 (Dict) は、値から値への変換の集合です。
# Dictionaries store mappings
empty_dict = Dict() # => Dict{Any,Any}()

# 辞書型リテラルは次のとおりです。
# You can create a dictionary using a literal
filled_dict = ["one"=> 1, "two"=> 2, "three"=> 3]
# => Dict{ASCIIString,Int64}

# [] を使ったアクセスができます。
# Look up values with []
filled_dict["one"] # => 1

# すべての鍵（添字）は keys で得られます。
# Get all keys
keys(filled_dict)
# => KeyIterator{Dict{ASCIIString,Int64}}(["three"=>3,"one"=>1,"two"=>2])
# 必ずしも辞書に追加した順番には並んでいないことに注意してください。
# Note - dictionary keys are not sorted or in the order you inserted them.

# 同様に、values はすべての値を返します。
# Get all values
values(filled_dict)
# => ValueIterator{Dict{ASCIIString,Int64}}(["three"=>3,"one"=>1,"two"=>2])
# 鍵と同様に、必ずしも辞書に追加した順番には並んでいないことに注意してください。
# Note - Same as above regarding key ordering.

# in や haskey を使うことで、要素や鍵が辞書の中にあるかを調べられます。
# Check for existence of keys in a dictionary with in, haskey
in(("one", 1), filled_dict) # => true
in(("two", 3), filled_dict) # => false
haskey(filled_dict, "one") # => true
haskey(filled_dict, 1) # => false

# 存在しない鍵を問い合わせると、エラーが発生します。
# Trying to look up a non-existant key will raise an error
try
    filled_dict["four"] # => ERROR: key not found: four in getindex at dict.jl:489
catch e
    println(e)
end

# get 関数を使い、鍵がなかった場合のデフォルト値を与えておくことで、
# このエラーを回避できます。
# Use the get method to avoid that error by providing a default value
# get(dictionary,key,default_value)
get(filled_dict,"one",4) # => 1
get(filled_dict,"four",4) # => 4

# 集合 (Set) は一意な値の、順序付けられていない集まりです。
# Use Sets to represent collections of unordered, unique values
empty_set = Set() # => Set{Any}()
# 集合の初期化
# Initialize a set with values
filled_set = Set(1,2,2,3,4) # => Set{Int64}(1,2,3,4)

# 集合への追加
# Add more values to a set
push!(filled_set,5) # => Set{Int64}(5,4,2,3,1)

# in で、値が既に存在するかを調べられます。
# Check if the values are in the set
in(2, filled_set) # => true
in(10, filled_set) # => false

# 積集合や和集合、差集合を得る関数も用意されています。
# There are functions for set intersection, union, and difference.
other_set = Set(3, 4, 5, 6) # => Set{Int64}(6,4,5,3)
intersect(filled_set, other_set) # => Set{Int64}(3,4,5)
union(filled_set, other_set) # => Set{Int64}(1,2,3,4,5,6)
setdiff(Set(1,2,3,4),Set(2,3,5)) # => Set{Int64}(1,4)


####################################################
## 3. Control Flow
## 3. 制御構文
####################################################

# まずは変数を作ります。
# Let's make a variable
some_var = 5

# if 構文です。Julia ではインデントに意味はありません。
# Here is an if statement. Indentation is not meaningful in Julia.
if some_var > 10
    println("some_var is totally bigger than 10.")
elseif some_var < 10    # elseif 節は省略可能です。
    println("some_var is smaller than 10.")
else                    # else 節も省略可能です。
    println("some_var is indeed 10.")
end
# => "some var is smaller than 10" と出力されます。

# for ループによって、反復可能なオブジェクトを走査できます。
# 反復可能なオブジェクトの型として、
# Range, Array, Set, Dict, String などがあります。
# For loops iterate over iterables.
# Iterable types include Range, Array, Set, Dict, and String.
for animal=["dog", "cat", "mouse"]
    println("$animal is a mammal")
    # $ を使うことで文字列に変数の値を埋め込めます。
    # You can use $ to interpolate variables or expression into strings
end
# prints:
#    dog is a mammal
#    cat is a mammal
#    mouse is a mammal

# for = の代わりに for in を使うこともできます
# You can use 'in' instead of '='.
for animal in ["dog", "cat", "mouse"]
    println("$animal is a mammal")
end
# prints:
#    dog is a mammal
#    cat is a mammal
#    mouse is a mammal

for a in ["dog"=>"mammal","cat"=>"mammal","mouse"=>"mammal"]
    println("$(a[1]) is a $(a[2])")
end
# prints:
#    dog is a mammal
#    cat is a mammal
#    mouse is a mammal

for (k,v) in ["dog"=>"mammal","cat"=>"mammal","mouse"=>"mammal"]
    println("$k is a $v")
end
# prints:
#    dog is a mammal
#    cat is a mammal
#    mouse is a mammal

# while ループは、条件式がtrue となる限り実行され続けます。
# While loops loop while a condition is true
x = 0
while x < 4
    println(x)
    x += 1  # Shorthand for x = x + 1
end
# prints:
#   0
#   1
#   2
#   3

# 例外は try/catch で捕捉できます。
# Handle exceptions with a try/catch block
try
   error("help")
catch e
   println("caught it $e")
end
# => caught it ErrorException("help")


####################################################
## 4. Functions
## 4. 関数
####################################################

# function キーワードを次のように使うことで、新しい関数を定義できます。
# The keyword 'function' creates new functions
#function name(arglist)
#  body...
#end
function add(x, y)
    println("x is $x and y is $y")

    # 最後に評価された式の値が、関数全体の返り値となります。
    # Functions return the value of their last statement
    x + y
end

add(5, 6) # => 11 after printing out "x is 5 and y is 6"

# 可変長引数関数も定義できます。
# You can define functions that take a variable number of
# positional arguments
function varargs(args...)
    return args
    # return キーワードを使うことで、好きな位置で関数から抜けられます。
    # use the keyword return to return anywhere in the function
end
# => varargs (generic function with 1 method)

varargs(1,2,3) # => (1,2,3)

# ... はsplat と呼ばれます
# （訳注：「ピシャッという音（名詞）」「衝撃で平らにする（動詞）」）
# 今回は関数定義で使いましたが、関数呼び出しに使うこともできます。
# その場合、配列やタプルの要素を開いて、複数の引数へと割り当てることとなります。
# The ... is called a splat.
# We just used it in a function definition.
# It can also be used in a fuction call,
# where it will splat an Array or Tuple's contents into the argument list.
Set([1,2,3])    # => Set{Array{Int64,1}}([1,2,3]) # 「整数の配列」の集合
Set([1,2,3]...) # => Set{Int64}(1,2,3) # 整数の集合

x = (1,2,3)     # => (1,2,3)
Set(x)          # => Set{(Int64,Int64,Int64)}((1,2,3)) # タプルの集合
Set(x...)       # => Set{Int64}(2,3,1)


# 引数に初期値を与えることで、オプション引数をもった関数を定義できます。
# You can define functions with optional positional arguments
function defaults(a,b,x=5,y=6)
    return "$a $b and $x $y"
end

defaults('h','g') # => "h g and 5 6"
defaults('h','g','j') # => "h g and j 6"
defaults('h','g','j','k') # => "h g and j k"
try
    defaults('h') # => ERROR: no method defaults(Char,)
    defaults() # => ERROR: no methods defaults()
catch e
    println(e)
end

# キーワード引数を持った関数も作れます。
# You can define functions that take keyword arguments
function keyword_args(;k1=4,name2="hello") # ; が必要なことに注意
    return ["k1"=>k1,"name2"=>name2]
end

keyword_args(name2="ness") # => ["name2"=>"ness","k1"=>4]
keyword_args(k1="mine") # => ["k1"=>"mine","name2"=>"hello"]
keyword_args() # => ["name2"=>"hello","k1"=>4]

# もちろん、これらを組み合わせることもできます。
# You can combine all kinds of arguments in the same function
function all_the_args(normal_arg, optional_positional_arg=2; keyword_arg="foo")
    println("normal arg: $normal_arg")
    println("optional arg: $optional_positional_arg")
    println("keyword arg: $keyword_arg")
end

all_the_args(1, 3, keyword_arg=4)
# prints:
#   normal arg: 1
#   optional arg: 3
#   keyword arg: 4

# Julia では関数は第一級関数として、値として扱われます。
# Julia has first class functions
function create_adder(x)
    adder = function (y)
        return x + y
    end
    return adder
end

# ラムダ式によって無名関数をつくれます。
# This is "stabby lambda syntax" for creating anonymous functions
(x -> x > 2)(3) # => true

# 先ほどの create_adder と同じもの
# This function is identical to create_adder implementation above.
function create_adder(x)
    y -> x + y
end

# 中の関数に名前をつけても構いません。
# You can also name the internal function, if you want
function create_adder(x)
    function adder(y)
        x + y
    end
    adder
end

add_10 = create_adder(10)
add_10(3) # => 13


# いくつかの高階関数が定義されています。
# There are built-in higher order functions
map(add_10, [1,2,3]) # => [11, 12, 13]
filter(x -> x > 5, [3, 4, 5, 6, 7]) # => [6, 7]

# map の代わりとしてリスト内包表記も使えます。
# We can use list comprehensions for nicer maps
[add_10(i) for i=[1, 2, 3]] # => [11, 12, 13]
[add_10(i) for i in [1, 2, 3]] # => [11, 12, 13]

####################################################
## 5. Types
## 5. 型
####################################################

# Julia ではすべての値にひとつの型がついています。
# 変数に、ではなくて値に、です。
# typeof 関数を使うことで、値が持つ型を取得できます。
# Julia has a type system.
# Every value has a type; variables do not have types themselves.
# You can use the `typeof` function to get the type of a value.
typeof(5) # => Int64

# 型自身もまた、第一級の値であり、型を持っています。
# Types are first-class values
typeof(Int64) # => DataType
typeof(DataType) # => DataType
# DataType は型を表現する型であり、DataType 自身もDataType 型の値です。
# DataType is the type that represents types, including itself.

# 型はドキュメント化や最適化、関数ディスパッチのために使われます。
# 静的な型チェックは行われません。
# Types are used for documentation, optimizations, and dispatch.
# They are not statically checked.

# 自分で新しい型を定義することもできます。
# 他の言語で言う、構造体やレコードに近いものになっています。
# 型定義には type キーワードを使います。
# Users can define types
# They are like records or structs in other languages.
# New types are defined using the `type` keyword.

# type Name
#   field::OptionalType
#   ...
# end
type Tiger
  taillength::Float64
  coatcolor # 型注釈を省略した場合、自動的に :: Any として扱われます。
  coatcolor # not including a type annotation is the same as `::Any`
end

# 型を定義すると、その型のプロパティすべてを、定義した順番に
# 引数として持つデフォルトコンストラクタが自動的に作られます。
# The default constructor's arguments are the properties
# of the type, in the order they are listed in the definition
tigger = Tiger(3.5,"orange") # => Tiger(3.5,"orange")

# 型名がそのままコンストラクタ名（関数名）となります。
# The type doubles as the constructor function for values of that type
sherekhan = typeof(tigger)(5.6,"fire") # => Tiger(5.6,"fire")

# このような、構造体スタイルの型は、具体型(concrete type)と呼ばれます。
# 具体型はインスタンス化可能ですが、派生型(subtype)を持つことができません。
# 具体型の他には抽象型(abstract type)があります。
# These struct-style types are called concrete types
# They can be instantiated, but cannot have subtypes.
# The other kind of types is abstract types.

# abstract Name
abstract Cat # 型の階層図の途中の一点を指し示す名前となります。
abstract Cat # just a name and point in the type hierarchy

# 抽象型はインスタンス化できませんが、派生型を持つことができます。
# 例えば、 Number は以下の派生型を持つ抽象型です。
# Abstract types cannot be instantiated, but can have subtypes.
# For example, Number is an abstract type
subtypes(Number) # => 6-element Array{Any,1}:
                 #     Complex{Float16}
                 #     Complex{Float32}
                 #     Complex{Float64}
                 #     Complex{T<:Real}
                 #     ImaginaryUnit
                 #     Real
subtypes(Cat) # => 0-element Array{Any,1}

# すべての型は、直接的にはただひとつの基本型(supertype) を持ちます。
# super 関数でこれを取得可能です。
# Every type has a super type; use the `super` function to get it.
typeof(5) # => Int64
super(Int64) # => Signed
super(Signed) # => Real
super(Real) # => Number
super(Number) # => Any
super(super(Signed)) # => Number
super(Any) # => Any
# Int64 を除き、これらはすべて抽象型です。
# All of these type, except for Int64, are abstract.

# <: は派生形を表す演算子です。
# これを使うことで派生型を定義できます。
# <: is the subtyping operator
type Lion <: Cat # Lion は 抽象型 Cat の派生型
  mane_color
  roar::String
end

# 型名と同じ名前の関数を定義し、既に存在するコンストラクタを呼び出して、
# 必要とする型の値を返すことによって、
# デフォルトコンストラクタ以外のコンストラクタを作ることができます。

# You can define more constructors for your type
# Just define a function of the same name as the type
# and call an existing constructor to get a value of the correct type
Lion(roar::String) = Lion("green",roar)
# 型定義の外側で定義されたコンストラクタなので、外部コンストラクタと呼ばれます。
# This is an outer constructor because it's outside the type definition

type Panther <: Cat # Panther も Cat の派生型
  eye_color
  Panther() = new("green")
  # Panther は内部コンストラクタとしてこれのみを持ち、
  # デフォルトコンストラクタを持たない
  # Panthers will only have this constructor, and no default constructor.
end
# 内部コンストラクタを使うことで、どのような値が作られるのかをコントロールすることができます。
# 出来る限り、外部コンストラクタを使うべきです。
# Using inner constructors, like Panther does, gives you control
# over how values of the type can be created.
# When possible, you should use outer constructors rather than inner ones.

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## 6. Multiple-Dispatch
## 6. 多重ディスパッチ
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# Julia では、すべての名前付きの関数は総称的関数(generic function) です。
# これは、関数はいくつかの細かいメソッドの集合である、という意味です。
# 例えば先の Lion 型のコンストラクタ Lion は、Lion という関数の1つのメソッドです。
# In Julia, all named functions are generic functions
# This means that they are built up from many small methods
# Each constructor for Lion is a method of the generic function Lion.

# コンストラクタ以外の例をみるために、新たに meow 関数を作りましょう。
# For a non-constructor example, let's make a function meow:

# Lion, Panther, Tiger 型それぞれに対する meow 関数のメソッド定義
# Definitions for Lion, Panther, Tiger
function meow(animal::Lion)
  animal.roar # 型のプロパティには . でアクセスできます。
  animal.roar # access type properties using dot notation
end

function meow(animal::Panther)
  "grrr"
end

function meow(animal::Tiger)
  "rawwwr"
end

# meow 関数の実行
# Testing the meow function
meow(tigger) # => "rawwr"
meow(Lion("brown","ROAAR")) # => "ROAAR"
meow(Panther()) # => "grrr"

# 型の階層関係を見てみましょう
# Review the local type hierarchy
issubtype(Tiger,Cat) # => false
issubtype(Lion,Cat) # => true
issubtype(Panther,Cat) # => true

# 抽象型 Cat の派生型を引数にとる関数
# Defining a function that takes Cats
function pet_cat(cat::Cat)
  println("The cat says $(meow(cat))")
end

pet_cat(Lion("42")) # => prints "The cat says 42"
try
    pet_cat(tigger) # => ERROR: no method pet_cat(Tiger,)
catch e
    println(e)
end

# オブジェクト指向言語では、一般的にシングルディスパッチが用いられます。
# つまり、関数に複数あるメソッドのうちにどれが呼ばれるかは、
# その第一引数によってのみ決定されます。
# 一方でJulia では、すべての引数の型が、このメソッド決定に寄与します。
# In OO languages, single dispatch is common;
# this means that the method is picked based on the type of the first argument.
# In Julia, all of the argument types contribute to selecting the best method.

# 多変数関数を定義して、この辺りを見て行きましょう。
# Let's define a function with more arguments, so we can see the difference
function fight(t::Tiger,c::Cat)
  println("The $(t.coatcolor) tiger wins!")
end
# => fight (generic function with 1 method)

fight(tigger,Panther()) # => prints The orange tiger wins!
fight(tigger,Lion("ROAR")) # => prints The orange tiger wins!

# 第二引数の Cat が実際は Lion だった時に、挙動が変わるようにします。
# Let's change the behavior when the Cat is specifically a Lion
fight(t::Tiger,l::Lion) = println("The $(l.mane_color)-maned lion wins!")
# => fight (generic function with 2 methods)

fight(tigger,Panther()) # => prints The orange tiger wins!
fight(tigger,Lion("ROAR")) # => prints The green-maned lion wins!

# 別に Tiger だけが戦う必要もないですね。
# We don't need a Tiger in order to fight
fight(l::Lion,c::Cat) = println("The victorious cat says $(meow(c))")
# => fight (generic function with 3 methods)

fight(Lion("balooga!"),Panther()) # => prints The victorious cat says grrr
try
  fight(Panther(),Lion("RAWR")) # => ERROR: no method fight(Panther,Lion)
catch
end

# 第一引数にも Cat を許しましょう。
# Also let the cat go first
fight(c::Cat,l::Lion) = println("The cat beats the Lion")
# => Warning: New definition
#    fight(Cat,Lion) at none:1
# is ambiguous with
#    fight(Lion,Cat) at none:2.
# Make sure
#    fight(Lion,Lion)
# is defined first.
#fight (generic function with 4 methods)

# 警告が出ましたが、これは次の対戦で何が起きるのかが不明瞭だからです。
# This warning is because it's unclear which fight will be called in:
fight(Lion("RAR"),Lion("brown","rarrr")) # => prints The victorious cat says rarrr
# Julia のバージョンによっては、結果が違うかもしれません。
# The result may be different in other versions of Julia

fight(l::Lion,l2::Lion) = println("The lions come to a tie")
fight(Lion("RAR"),Lion("brown","rarrr")) # => prints The lions come to a tie


# Julia が生成する LLVM 内部表現や、アセンブリを調べることもできます。
# Under the hood
# You can take a look at the llvm  and the assembly code generated.

square_area(l) = l * l      # square_area (generic function with 1 method)

square_area(5) #25

# square_area に整数を渡すと何が起きる？
# What happens when we feed square_area an integer?
code_native(square_area, (Int32,))  
	#	    .section    __TEXT,__text,regular,pure_instructions
	#	Filename: none
	#	Source line: 1              # Prologue
	#	    push    RBP
	#	    mov RBP, RSP
	#	Source line: 1
	#	    movsxd  RAX, EDI        # Fetch l from memory?
	#	    imul    RAX, RAX        # Square l and store the result in RAX
	#	    pop RBP                 # Restore old base pointer
	#	    ret                     # Result will still be in RAX

code_native(square_area, (Float32,))
	#	    .section    __TEXT,__text,regular,pure_instructions
	#	Filename: none
	#	Source line: 1
	#	    push    RBP
	#	    mov RBP, RSP
	#	Source line: 1
	#	    vmulss  XMM0, XMM0, XMM0  # Scalar single precision multiply (AVX)
	#	    pop RBP
	#	    ret

code_native(square_area, (Float64,))
	#	    .section    __TEXT,__text,regular,pure_instructions
	#	Filename: none
	#	Source line: 1
	#	    push    RBP
	#	    mov RBP, RSP
	#	Source line: 1
	#	    vmulsd  XMM0, XMM0, XMM0 # Scalar double precision multiply (AVX)
	#	    pop RBP
	#	    ret
	#	

# Julia では、浮動小数点数と整数との演算では
# 自動的に浮動小数点数用の命令が生成されることに注意してください。
# 円の面積を計算してみましょう。
# Note that julia will use floating point instructions if any of the
# arguements are floats.
# Let's calculate the area of a circle 
circle_area(r) = pi * r * r     # circle_area (generic function with 1 method)
circle_area(5)                  # 78.53981633974483

code_native(circle_area, (Int32,))
	#	    .section    __TEXT,__text,regular,pure_instructions
	#	Filename: none
	#	Source line: 1
	#	    push    RBP
	#	    mov RBP, RSP
	#	Source line: 1
	#	    vcvtsi2sd   XMM0, XMM0, EDI          # Load integer (r) from memory
	#	    movabs  RAX, 4593140240              # Load pi
	#	    vmulsd  XMM1, XMM0, QWORD PTR [RAX]  # pi * r
	#	    vmulsd  XMM0, XMM0, XMM1             # (pi * r) * r
	#	    pop RBP
	#	    ret
	#

code_native(circle_area, (Float64,))
	#	    .section    __TEXT,__text,regular,pure_instructions
	#	Filename: none
	#	Source line: 1
	#	    push    RBP
	#	    mov RBP, RSP
	#	    movabs  RAX, 4593140496
	#	Source line: 1
	#	    vmulsd  XMM1, XMM0, QWORD PTR [RAX]
	#	    vmulsd  XMM0, XMM1, XMM0
	#	    pop RBP
	#	    ret
	#	
```

## より勉強するために
## Further Reading

[公式ドキュメント](http://docs.julialang.org/en/latest/manual/) (英語)にはより詳細な解説が記されています。

You can get a lot more detail from [The Julia Manual](http://docs.julialang.org/en/latest/manual/)

Julia に関して助けが必要ならば、[メーリングリスト](https://groups.google.com/forum/#!forum/julia-users) が役に立ちます。
みんな非常に親密に教えてくれます。

The best place to get help with Julia is the (very friendly) [mailing list](https://groups.google.com/forum/#!forum/julia-users).