Io (プログラミング言語)

Io（イオあるいはアイオーIo言語の名前の由来は2つあり、ひとつはイタリア語の一人称代名詞  であり、もうひとつは木星の第1衛星イオ (, ) である。The Reflective Programming Language Io）は純粋なオブジェクト指向プログラミング言語であり、Smalltalk、Self、Lua、LISP、Act1、の影響を受けている。Self や NewtonScript のようなプロトタイプベースのオブジェクトモデルであり、オブジェクトとクラスを区別しない。Smalltalk のようにあらゆるものをオブジェクトとして扱い、動的型付けを行う。LISPのように文の概念がなく、制御フローは関数を使って実現される。Io はアクターによる並行性を実現しており、のプログラミング言語には珍しい特徴となっている。

Io の特筆すべき特徴は、その効率のよさ、処理系の小ささ、外部リソースを自由に使えるオープン性である。Io は小型で移植性の高い仮想マシンで実行される。

 歴史 
この言語は、2002年3月7日ごろ Steve Dekorte が友人の協力を得て作った。彼はプログラミング言語の仕組みをよく知らなかったため、勉強のために小型の言語を実際に作ってみることにした。そして完成したのが Io である。

 方針 
Io の目的は概念的な統一 (conceptual unification) と動的言語の研究にあるので、トレードオフとして性能向上よりも単純さと柔軟性を好む傾向がある。

 機能/特徴 
 プロトタイプベースの純粋なオブジェクト指向プログラミング
 例外処理
 Perl風の正規表現
 弱い参照をサポートするインクリメンタルガベージコレクション
 高移植性
 DLL/共有ライブラリの動的ローディング
 イントロスペクション、リフレクション、メタプログラミング
 アクターモデルに基づく並行性
 コルーチン
 小規模な仮想マシン
 高階関数

 文法 
最も単純な形式では、次のような1つの識別子でも Io のプログラムと言える。

doStuff

この doStuff はメソッドであり、引数がないので後ろに括弧をつける必要がない。

doStuff に引数がある場合、次のように記される。

doStuff(42)

Io はメッセージパッシング言語であり、Io ではコメント以外はメッセージの集積でプログラムが構成される。上掲の例でもそれが現れているがこれが全てではない。メッセージパッシング言語であることを明確に示すため、次の例を示す。

System version

これは、 "version" というメッセージが "System" オブジェクトに送られていることを示している。

演算子は特別であり、これまでの例ほど単純ではない。Ioの構文解析器はインタプリタが定義する演算子をインターセプトし、それをメソッドコールに翻訳する。例えば、次のような記述があったとする。

1 + 5 * 8 + 1
これは次のように翻訳される。

 1 +(5 *(8)) +(1)

見ての通り、演算子の優先順位が一応存在しており、C言語での優先順位と同じである。

また、演算子がメソッドコールになっていることにも注意されたい。Io の演算子は全てメソッドである（ただし、例外として代入演算子 ":=" と "=" は構文解析器が全く異なるメッセージに翻訳する）。このため、演算順序を制御するための括弧が不要という特徴がある。

 メソッドとブロック 
Io には匿名の関数を作る2つの方法がある。メソッドとブロックである。この2つの違いはスコープである。ブロックは静的スコープであり、メソッドは動的スコープである。

メソッドもブロックも高階関数である。

 例 
Hello world は次のようになる。

"Hello, world!" println
新たなオブジェクトはクローニングで生成される。Io では新たな空のオブジェクトが作られたとき、その親との違いだけが新しいオブジェクトに格納される。このような方式を差分継承と呼ぶ。以下に例を示す。

A := Object clone // 新しい空のオブジェクト "A" を作る
再帰を使わない階乗プログラムを以下に示す。

factorial := method(n,
  if(n == 0, return 1)
  res := 1
  n to(1) foreach(i, res = res * i)
  res
)

この例では range を使っているが、for ループの方が高速である。もう1つの例を以下に示す。

// C++ 風のコメントが書ける
# シェル風のコメントでもよい
/* C言語風でもよい */

for(i, 1, 10, i print) // 1 から 10 までの数を表示

x := Object clone // 新たなスロットを作るときは ':=' を使う
x = Map clone // 上書きするときは '=' を使う
x prettyprint := method( // 引数のないメソッドを作る
    foreach(key, value, write(key, ": ", value, "\n")) // マップ上でループする
)
x atPut("hi", 1) // キーと値のペアをマップに置く
x atPut("hello", 2)
x prettyprint
/* 出力は次のようになる:
      hi: 1
      hello: 2
*/

 脚注 

 関連項目 
 jEdit - Io のソースファイル向けの強調設定がある

 外部リンク 
 io language - Io 公式サイト
 IoLanguage/io: Io programming language. Inspired by Self, Smalltalk and LISP. - GitHubリポジトリ
 Io Notes
 Open Directory: Programming: Languages: Io

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Category:オブジェクト指向言語