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Emela

字句と予約語

名前の種類は大文字と小文字で決まり、文の終わりは改行で決まります。どちらも字句解析の段階で確定し、名前解決の結果には左右されません。

このページは規範としての規則をまとめたものです。書き方の流れは 基本 を、EBNF は 文法 を見てください。

ソースファイル

Section titled “ソースファイル”
  • 拡張子は .emel、符号化は UTF-8 です。
  • セミコロンは使いません。文は改行で終わります（例外は下の「行の継続規則」）。
  • 空白はスペースとタブです。改行は \n か \r\n で、どちらも1つの改行として扱います。
  • 単独の \r と、Unicode の空白（全角空白など）は認識できない文字になります（E0105）。

コメント

Section titled “コメント”
## 利用者を表す。
type User(
  ## 一意の番号
  id: Int,
  name: String,
)


# ふつうのコメント。行末まで
fn main() {
  user = User(id: 1, name: "alice")   # 行の途中からでも書ける
  dbg(user.name)
}
  • # から行末までがコメントです。
  • ## は文書コメントで、直後の宣言、バリアント、フィールド、エフェクトの操作、handler の項目に付きます。
  • 宣言と derive の間に書いた ## は、宣言に付きません。
  • ブロックコメントはありません。

名前の字句クラス

Section titled “名前の字句クラス”

名前は形によって3つのクラスに分かれます。

クラス形使うもの例
小文字名小文字で始まる snake_case変数、関数、フィールド、引数名、エフェクトの操作user_id find
型名大文字で始まり、小文字を1つ以上含む PascalCase型、構成子、エラー、エフェクト、ハンドラ、layer、Trait、モジュール、型引数User Http Db Item
大文字名大文字、数字、アンダースコアだけconst、型引数MAX_SIZE A
const MAX_SIZE = 100


type Item(name: String, size: Int)


fn fits(item: Item) -> Bool {
  item.size <= MAX_SIZE
}


fn main() {
  dbg(fits(Item(name: "box", size: 30)))
}
  • クラスに合わない名前は構文エラーになります。HTTP や DB は型名として使えないので、Http、Db と書きます。
type HTTP(status: Int)
  • 型名と大文字名は、既存の定義を指す名前です。式やパターンの中で新しく束縛されることはありません。そのため、パターン中の打ち間違いは必ず「未定義の名前」としてエラーになります（E0211）。
  • _ は値を束縛しないパターンです。パターンの外には書けません（E0123）。
  • 型引数は大文字名（A、T）と型名（Item、Key）のどちらでも書けます。型引数を宣言できるのは [...] の中だけで、参照できるのは型の位置だけです。宣言していない名前を型に書くと、未定義の名前のエラーになります（fn id(x: A) -> A は E0211）。型名で書いた型引数が型か型引数かは、名前解決で決まります。
  • 型引数は同じ名前の外側の型、エフェクト、エラー、Trait を隠します。型名の型引数が隠したときは警告します（W0201）。後から型を足したとき（Prelude への追加を含む）に、既存のコードが壊れないようにするためです。
  • 名前に使える文字は ASCII だけです。
  • 小文字名が途中に大文字を含むこと（userId）と、型名で大文字が続くこと（HTTPServer）は、字句としては許します。snake_case と PascalCase の慣習は linter が検査します。

この規則から、. の左側を見れば意味が分かります。

  • 左が型名なら、静的な参照（モジュールの関数、Trait のメソッド）です。例: List.map
  • 左が小文字名か大文字名なら、値へのアクセス（フィールド、use で得た能力の操作）です。例: user.name、log.info、DEFAULT_CONFIG.port

リテラル

Section titled “リテラル”
種類形備考
整数42 1_000_000 0xFF 0b1010文脈が Int64 を要求すれば Int64、それ以外は Int。Float にはならない。0x は16進、0b は2進
浮動小数点3.14 1.0e9Float
文字列"hello" """..."""#{式} で補間する。式の型は Show を満たすこと。""" で囲むと複数行を書ける
リスト[1, 2, 3] [x, ..rest]List[Int]。末尾の ..式 は、その前に要素を付けたリストを作る
タプル(a, b)要素は2つ以上
Unit()要素0個のタプル

真偽値はリテラルでなく Bool の構成子 True と False です。

fn main() {
  count = 1_000_000
  mask = 0xFF
  bits = 0b1010
  big: Int64 = 3_000_000_000
  ratio = 1.0e9
  rest = [2, 3]
  xs = [1, ..rest]
  pair = (count, "items")
  dbg("#{count} #{mask} #{bits} #{big} #{ratio} #{xs} #{pair}")
}

数値の細則

Section titled “数値の細則”
  • 浮動小数点の指数は小数点のある形にだけ付けられます。1e9 は書けず、1.0e9 と書きます。
  • 数値の直後に英字が続くもの（1e9、3px）は字句のエラーになります（E0104）。
  • 16進と2進の接頭辞は小文字だけ（0x、0b）です。0XFF は E0104 になります。16進の数字は大文字と小文字のどちらでも構いません。
  • 8進は持ちません。
  • 値が文脈の型（Int か Int64）の範囲を超えればエラーになります（E0311）。2の補数として読み替えないので、0xFFFF_FFFF は Int では書けず、Int64 なら書けます。
  • 負の数はリテラルではなく、単項マイナスを付けた式です。リテラル自体は正の数として範囲を見るので、Int の最小値 -2147483648 はリテラルでは書けないので、式では -2147483647 - 1 と書きます。パターンの中だけは -2147483648 を1つの値として書けます。
  • パターンでは、数のリテラルの前に - を書けます（パターンマッチ）。
fn main() {
  x = 0xFFFF_FFFF    # error[E0311]: Int の範囲を超える
}
fn main() {
  x: Int64 = 0xFFFF_FFFF    # Int64 なら書ける
  dbg(x)
}

文字列の細則

Section titled “文字列の細則”
  • 文字列は改行をまたげません（E0101）。複数行は """ の文字列で書きます。
  • #{ } の中は普通のコードとして字句解析します。コメントと改行を書けて、改行は継続になります。
  • 文字の型（Char）は持ちません。1文字は長さ1の String で表します（ターゲット）。
  • エスケープを解釈しない生の文字列は持ちません。
  • 字句は最長一致で切ります。"""" は """ と " で、空の文字列 "" を2つ並べたものとは読みません。

エスケープは次の7つです。それ以外の \ はエラーになります（E0107）。行末の \ は E0106 です。

エスケープ意味
\""
\\\
\n改行（U+000A）
\tタブ（U+0009）
\r復帰（U+000D）
\##。#{ を補間でなく文字として書くときに使う
\u{...}1〜6桁の16進で書いた Unicode のコードポイント。サロゲート（D800〜DFFF）と 10FFFF を超える値はエラー（E0108）
fn main() {
  s = "\u{D800}"    # error[E0108]: サロゲートは書けない
}

複数行の文字列

Section titled “複数行の文字列”
fn main() {
  id = 1
  query = """
    SELECT *
    FROM users
    WHERE id = #{id}
    """
  dbg(query)
}

規則上、query は "SELECT *\nFROM users\nWHERE id = 1" と同じ値です。

  • 開く """ の直後は改行でなければなりません。
  • 閉じる """ はそれだけで1行に置きます。
  • 閉じる """ の行のインデントを、各行の先頭から取り除きます。
  • 開く """ の直後の改行と、閉じる """ の直前の改行は含めません。
  • 閉じる """ より浅くインデントした行（空行を除く）はエラーになります（E0109）。
  • インデントは文字の並びとして比べます。空行を除く各行は閉じる """ の行のインデントと同じ並びで始まらなければなりません。タブと空白が違う行も浅いとみなします。
  • 補間とエスケープは、普通の文字列と同じく使えます。

行の継続規則

Section titled “行の継続規則”

改行は文を終わらせます。ただし次の4つの場合は、前の行が続きます。

  1. 次の行が二項演算子、.、escape、match のいずれかで始まる。match は、次の意味のあるトークンが { のときだけ続けます。後置の match は必ず match { なので、正しいプログラムの読み方は変わりません。そうでない行は前置の match として新しい文に読み、E0142 を出します。コンパイラは前置のまま読んで回復し、型の検査は続けます。
  2. 開いた ( または [ がまだ閉じていない。
  3. 次の行が else、->、| のいずれかで始まる。どれも文を始めることがないので、継続にしても曖昧さは生まれません。} else { には formatter がそろえます。
  4. シグネチャの中で、次の行が fails か use で始まる。シグネチャの中とは、fn の宣言の本体の { より前と、effect の操作の宣言です。本体の中では、fails はふつうの識別子に使え、use は式を始めるので、新しい文になります。本体の { は、シグネチャの最後の行に書きます。
error NotFound(id: Int)
error Invalid


effect Users {
  fn find(id: Int) -> Option[String]
}


fn lookup(id: Int) -> String
  fails NotFound | Invalid
  use Users {
  if id < 0 { fail Invalid }
  name = (use Users).find(id)
    |> Option.or_fail(NotFound(id:))   # 規則1: 前の行の続き
  total = [
    name,
    "!",
  ]                                    # 規則2: [ の中
  String.join(total, "")
}

次のトークンで始まる行は、常に新しい文になります。

  • ( と [: 関数呼び出しや型引数の開き括弧は、名前と同じ行に書きます。
  • -: 単項マイナスとして読みます。引き算を次の行に続けるときは、行末に - を置きます。
fn main() {
  a = 10
    + 1          # 前の行の続き。a は 11
  b = (10 -
    1)           # ( の中なので続く。b は 9
  c = 10
  -1             # c とは別の文（単項マイナスの式）
  dbg((a, b, c))
}

補足:

  • 継続の判定は改行の次の「意味のあるトークン」を見ます。間の空白、コメントだけの行、空行は飛ばします。
  • 規則2の「開いた括弧」は、括弧の入れ子の最も内側で判定します。( の中でも、その内側に開いた { があれば、改行は文を区切ります（f(fn(x) {⏎a⏎b⏎})）。
  • 文字列の補間 #{ } の中の改行は、( の中と同じく継続になります。
  • type と enum の宣言の直後の行が derive で始まるときも、宣言の続きになります。これは字句の継続規則ではなく、宣言の位置でだけ扱う規則です（文法）。
fn main() {
  x = 1
  match x {        # error[E0142]: match は後置で書く
    _ -> 0
  }
}

予約語

Section titled “予約語”

予約語は25個で、どの位置でも識別子に使えません。

分類語
宣言fn type enum error const trait impl effect handler layer import
修飾pub opaque suspend
式if else match fail escape use with assert
特別な名前self Self
初版では未使用as

as は import の別名のための予約語です。初版の範囲では構文を持ちません。

文脈依存の語

Section titled “文脈依存の語”

次の語は示した位置でだけキーワードとして働きます。それ以外の位置では普通の識別子です。

語位置
implementshandler の宣言
forimpl A for B
fails関数のシグネチャと関数型
derivetype と enum の宣言の末尾、trait の本体
init releasehandler の本体
of defaultラベルの宣言（ラベル）
bywith の項目（ラベル）
fn main() {
  fails = 1
  init = 2
  by = 3
  default = 4
  dbg(fails + init + by + default)
}

将来のための予約

Section titled “将来のための予約”

次の語は構文を持ちませんが、識別子にも使えません。

var return while loop let mut in where do try catch throw async yield defer macro mod

fn main() {
  var = 1
}

キーワードでないもの

Section titled “キーワードでないもの”
  • True、False、Some、None は Prelude の enum の構成子です。
  • panic、todo、dbg は Prelude の関数です。
  • resume はハンドラの引数に付ける慣習的な名前です。
  • Immediate、Async、Eq などは組み込みの Trait やエフェクトの名前です。

注釈

Section titled “注釈”

注釈は @名前(引数) の形で、宣言の直前に置きます。使えるのはコンパイラ組み込みの注釈だけで、新しい注釈は定義できません。

注釈対象意味
@external(...)本体のない fnホスト側の実装を指す。フィールドのない type にも付けられる（外部関数）
@test引数のない fn（引数があれば E0226）テスト関数である。テスト関数はテスト関数の中からしか参照できない（値としての参照も同じ。E0227）。テスト関数どうしは参照できる（テスト）
@deprecated(...)任意の宣言使用箇所で警告する
@intrinsic本体のない fn（同梱の core のソースのトップレベルだけ）コンパイラが実装を持つ組み込み関数である。シグネチャは Emela の文法で書き、実装は名前でコンパイラの組み込み関数の表から引く。core のソースの外では使えない（E0224）。付いた fn は @external の制約を満たすものとして扱う。同梱の core は組み込み関数の表と一対一で対応するので、コンパイラと同じ版でしか動かない
@internalトップレベルの fn（同梱の core のソースだけ）core のモジュールの外から参照できない（E0228）。core の外や、トップレベルの fn 以外には付けられない（E0229）
フィールド注釈type と enum のフィールド導出の細部を指定する。名前と引数は未定
fn add(a: Int, b: Int) -> Int { a + b }


@test
fn adds() {
  assert add(1, 2) == 3
}