Unlambda

**Unlambda**（アンラムダ）はコンビネータ論理とラムダ計算に基づく、仕様の小さな、ほぼ純粋な関数型言語のプログラミング言語である。デビッド・マドレ()によって設計された。

## 概要
この言語はコンビネータ論理とラムダ計算にもとづいている。この言語は主に2つの組込関数(「s」と「k」)および、関数適用演算子(「`」と書かれる)によって成り立っている。これらだけによってチューリング完全をなしているが、ユーザーとのインタラクションを可能にする入出力関数群と、いくつかのショートカット関数群、そして、遅延評価のための関数も備えている。この言語には変数は存在しない。

言語の目的は実用ではなく純粋関数型言語の実証にあるため、この言語は難解なプログラミング言語になっている。実用的な普通の言語にあるような演算子やデータ型が存在しないというのがこの言語の大きな特徴である。この言語に唯一存在するデータは1引数の関数だけである。それにもかかわらず、あらゆるデータはラムダ計算による関数を用いて表現することができる。複数の引数の関数もカリー化の手法によって表現することができる。

言語は抽象削除の原理(あるいは、関数を含むあらゆる変数の削除の原理)で動作する。純関数型言語であるため、言語の関数は一階のオブジェクトである。また、この言語にとって関数とは唯一のオブジェクトでもある。

処理系の実装は色々なプログラミング言語で行われている。ML系の言語では100行程度で実装されている。

## 例
下記は言語によるHello worldプログラムの実装例である。


```
`r```````````.H.e.l.l.o. .w.o.r.l.di
```


## 組み込み関数
### 一覧
組み込み関数の一覧は以下の通り。
; `
: 関数適用
; s
: SKIコンビネータ計算のS
; k
: SKIコンビネータ計算のK
; i
: SKIコンビネータ計算のI
; v
: 引数を無視して v を返す
; d
: 厳密には関数というよりも特殊形式で、評価を遅延し、2回目の評価の時に初めて評価する
; c
: 継続。call-with-current-continuation。
; e
: 継続を無視し、プログラムを終了させる
; r
: 改行を表示し、後はIと同じ振る舞い
; .
: 引数の文字を表示し、後はIと同じ振る舞い
; @
: 標準入力から1文字読み込む
;?
: 標準入力から1文字読み込み、引数と比較する
; |
: 標準入力から1文字読み込み、表示する

### バージョン1から存在する物
「`.H`」や「`.e`」などの、「`.''A''`」で表されるものは恒等関数 (引数として与えられた値を全く変更せずにそのまま返す関数) で、副作用として「*A*」を表示するものである。「`i`」は副作用を伴わない恒等関数である。上述の Hello world プログラムではダミーの引数として使われている。「``.di`」というプログラムは、文字「d」を表示する関数(「`.d`」)に引数`i`を適用して呼び出すもので、戻り値(評価結果)として関数「`i`」を返し、副作用として文字「d」を表示する。同様に、「```.l.di`」というプログラムでは、まず、関数「 `.l`」に引数として「`.d`」が適用され、文字「l」が表示されて、戻り値として関数「`.d`」を返す。そして次に、この戻り値「`.d`」に対して、引数として関数「`i`」が適用され、前述の通りの動作が続く。関数「`r`」は改行文字を表示する関数の糖衣構文である。

言語のその他の重要な特徴として、「`k''A''`演算子」と「`s`演算子」がある。`k''A''`演算子は、引数の値に関係なく戻り値として *A* を返す演算子である。つまり、「```k''AB''`」の戻り値は、 *B* の値に関係なく、いつも *A* である。

「`s`」は汎用の評価演算子である。「````s''ABC''`」というプログラムは、*A*、*B*、*C*の値に関係なく、「```''AC''`''BC''`」と評価される。この「`s`」と「`k`」だけでいかなる計算も行えるという事実は、注目すべき点である。例えば、恒等関数「`i`」は「```skk`」によって実現することができる。なぜなら、「````skk''A''`」は、いかなる *A* に対しても *A* を返すからである。

言語の唯一のフロー制御機構は「`c`」演算子によって提供される「現在の継続を伴う呼び出し」() である。「``c''A''`」というコードが評価されると、その瞬間の処理系の状態を表す「継続」と呼ばれる特殊なオブジェクトが生成される。続いて「*A*」の部分が評価され、その評価結果に対して、先の継続オブジェクトが引数として渡される。もしも、その継続が引数として渡されることがなければ、コード「``c''A''`」の評価値は「*A*」の評価値と同じになる。しかし、その継続オブジェクトが「*B*」に渡されたなら、「*A*」の実行はすぐに中断され、コード「``c''A''`」の全体としての評価は「*y*」になる。

言語の既定の評価戦略は先行評価であるが、`d`演算子をつかえば遅延評価をさせることもできる。原則としては「``''AB''`」というコードは、まず *A* そして *B* を評価し、それから、*A* に対して *B* を適用する。しかしながら、もし *A* が特殊な値「`d`」を評価するなら、*B* が評価される代わりに、「``d''B''`」が「遅延演算」という特殊なオブジェクトになる。その遅延演算オブジェクトに引数 *C* が適用された時に初めて *B* が評価される。それ自身に副作用がないという点で、``d`演算子と``i`演算子は等価であるといえる。ただし、「``d''B''`」では後に何かの引数が適用された場合に *B* の副作用が発生するが、「``i''B''`」では *B* を評価する時点で副作用が発生するという点で異なる。

言語には「`v`」という組込演算子もある。これは引数を無視して`v`を返すものである。厳密にいうと、この演算子は必要不可欠というわけではない。というのは、`v`演算子は「````s``s`kskk``s``s`kskk`」として実現することができるからである。つまり、この演算子は利便性のために用意されているものである。(このコードは、不動点演算子 `Y`を使って、さらに簡単に「``Yk`」と表現することもできる。)

### バージョン2で追加になった物
言語の第2版では新たな機能が導入された。「`@`」と「`?''U''`」によって、プログラムへの外部からのデータ入力が出来るようになったのである。「`@`」が関数 *A* に適用されると、入力から文字をひとつ読み込み、「現在の文字」として保存する。それから、関数 *A* が`i`演算子に適用される。しかし、もし入力から文字を読み込むことでできない場合は、「現在の文字」は未定義状態のままにされ、関数 *A* は`v`演算子に適用される。`?''U''`関数は、この関数が関数 *A* に適用されると、「現在の文字」が「*U*」であれば「``''A''i`」が、そうでなければ「``''A''v`」が評価されるというものである。

「再表示関数」と呼ばれる関数「`|`」もある。これは、この関数が関数 *A* に適用されると、「現在の文字」が *U* であれば関数 *A* が 「`.''U''`」に適用され、そうでなければ関数 *A* が 「`v`」に適用されるというものである。

最後に、「終了関数」の「`e`」がある。 これは、この関数が関数 *A* に適用されると、プログラムの実行が終了され、関数 *A* がそのプログラム全体の最終結果として返される。(とはいえ、既存のインタプリタのほとんどがその結果値を無視する。)

## 脚注

## 参考文献
* Felix-Hernandez Campos (2002年4月1日), Lecture 28: More on functional programming, ノースカロライナ大学 COMP144
* 

## 関連項目
*Lazy K
*
*
*Joy (プログラミング言語)

## 外部リンク
*Unlambda言語 ウェブサイト
*SourceForge.JP の Unlambda プロジェクト