1-2. OCaml を使うための準備

起動と終了

情報科学類計算機システム(coinsシステム)には、OCaml がインストールされているので、特に何もセットアップしなくても OCaml を動かすことができる。 (自分のPC そのものに OCamlをインストールする方法は、後に述べる。) このためには、まず、自分のPC で ssh (暗号をつかった安全な遠隔ログイン) を使って coinsシステムのPCのどれかにログインする必要がある。自分の統一認証アカウント名を abc とすると、

% ssh abc@azalea01.coins.tsukuba.ac.jp

とすると、azalea01 という coinsマシンに遠隔ログインできる。 (azalea01 のところは azalea02 などでもよい。) 遠隔ログインを終了したら、exit とするとよい。

OCaml処理系の起動コマンドは、小文字で ocaml である。 (なお，emacs エディタを立ちあげて、その中から OCamlを便利に使う方法があるので、後述する。)

% ocaml
        OCaml version 4.13.1

# 1 + 2 * 3;;
- : int = 7
# print_string "abc\n";;
abc
- : unit = ()
#

対話モードでは、ユーザの入力に応じて OCaml処理系が計算を行い、結果の値とその型を表示する。(計算結果だけでなく、型も表示するところが、OCaml らしいところである。)

# はプロンプトである。上記の最初の例では、1 + 2 * 3;; が入力であり、 7 が結果(値)、int がその型である。2つ目の例では、print_string "abc\n";; が入力であり、その実行の際に abc という文字列が表示される。 (実際には abc という文字列のあとに改行コードが出力されている。) この場合、計算結果は無意味な値 () であり、その型は unit である。

この2つの計算だけでも、「型」とは何か、- (マイナス)の記号は何だろう、等々の疑問がわいてきたと思うが、それらは後述するか各自調べてもらうことにして、ここでは、処理系の終了方法をチェックしておこう。

OCamlを終了したい時は、正式には #quit ;; と入力するが、もっと簡単に、 control-D (control キーを押しつつ "D" を押す)を入力してもよい。なお、shell から control-Z を入力することにより、 OCaml処理系を中断することもできるが、多数の OCaml処理系プロセスを中断したままでいると、計算機に大きな負荷をかけてしまうことがある。

プログラムのファイルの作成と読み込み

上記のように、短いプログラムのテストの時には対話モードが良い。一方、レポート課題など、まともな(長い)プログラムを書いて、何度も修正したりするときは、プログラムをファイルに書きこんで、そのファイルを OCamlから読み込むという方法が良い。この読み込み操作も、対話モードから行う。なお、OCamlプログラムを格納するファイルは、拡張子を .ml とすること。

# #use "myprogram.ml";;

# が2つ重なっていて読みにくいが、1つ目の # はOCamlプロンプトであり、そのあとがユーザの入力である。つまり、上記のものは、#use "myprogram.ml" というコマンドを入力したものである。このようにすると、 (現在の directory の下にある)"myprogram.ml" というファイルを読み込み、上から順番に実行してくれる。なお、絶対パスを記述することもできる。

# #use "/home/prof/kam/ocaml/myprogram.ml";;

ファイルの中には、OCaml の式を何個でも記述してよい。ただし、読み込みながら実行していくので、途中でエラーとなる式があると、そこで読み込みを終了してしまう。

区切りとしての ;; についての注意. 対話モードで入力するときは、 1つの式を入力し終わるごとに ;; (セミコロンを2つ連続)をタイプする必要があるのに対して、ファイルにたくさんの式を続けて書く時には、 (もし、OCaml処理系が区切りを自動的に認識できるなら) ;; で区切る必要はない。この理由により、本実験で提供するソースコードでは、;; で区切っていない式たちもときどき登場する。このようなコードを、対話モードで直接入力してテストしようと思ったら、当然、;; で区切る必要があるので注意されたい。

emacs からの便利な使い方

emacs から OCamlプログラムの編集をするために便利なツールとして、tuareg-mode というものがある。

初期設定: 自分の ~/.emacs ファイルの末尾に，このファイルの中身を追加する。そのあと，一度，emacs を抜けて，もう一度 emacs を起動する。

使い方1: emacs で， xxx.ml という名前のファイル(OCamlのプログラムがはいったファイル)を編集すると，キーワードがきれいに色分けされ，ファイルが見やすくなる。
なお、xxx.mlというファイルを編集するとき、TAB キーを押すと、適切なインデントをしてくれる。

使い方2: 式の上にカーソルを置いて，C-c C-e (control-c control-e のこと) とタイプすると，その式を OCamlで実行してくれる。

tuareg-mode の提供元: こちら

進んだ使い方

コンパイル
OCamlの対話モードでの実行速度は十分速いので、本実験の範囲では、対話モードだけが使えればまったく問題ない。しかし、実行速度をさらに上げたいときは、コンパイラを使ってコンパイルすることもできる。
コンパイルするコマンドは ocamlc である。ネイティブコンパイラを使ってコンパイラする場合は ocamlopt である。これらの詳細については、参考文献を参照せよ。

自分のPCでOCamlを動かす方法: Linux/MacOS

OCamlの処理系を自分のPC にのせて動かす方法を以下に記述する。まず、opam (OCaml専用のパッケージ管理システム)をのせよう。このためには、それぞれのOSで提供されるパッケージシステムをつかうとよい。

Debian Linux or Ubuntu Linux の場合
  % apt install opam   (あるいは apt-get install opam)
  % opam init (初期化、結構時間がかかる)
 (メッセージの最後で以下のコマンドを実行せよ、と言われるので、そのまま
  タイプする。以下のものは一例であり、違うものが表示されるかもしれない。)
  % eval $(opam env --switch=default)

MacOS の場合
  % brew install opam
  % opam init (結構時間がかかる)
 (メッセージの最後で以下のコマンドを実行せよ、と言われるので、そのまま
  タイプする。以下のものは一例であり、違うものが表示されるかもしれない。)
  % eval $(opam env --switch=default)

LinuxでもMacOSでも、上記の後、ocaml とやって動けば成功である。 opamは、OCaml処理系本体以外にも、OCaml関連の様々な便利なツールをインストールすることができる。ただし、調子にのって、大量にのせてしまうと、ディスクスペースを使いすぎるかもしれない。 opamでインストールされたものは、~/.opam の下に置かれる。これ以外の情報は、 OCaml の開発元のページを見るか、あるいは、インターネットで、インストール方法のガイドが書いてあるページを探して欲しい。

自分のPCでOCamlを動かす方法: Windows

(Credit: この項目は 2024年度TAの李君が執筆してくれたものである。)

Windows上でOCamlを動かしたい場合、WSL などのLinux環境を使えば上記のようにOCamlをインストールできる。ここでは、VMやWSLを使わずにOCamlを Windowsにのせる方法を記述する。

PowerShellを起動する
タスクバーの検索ボックスに（あるいは「WindowsキーとQ」を同時に押して表示された検索窓に） powershellを入力して、シェルを起動する。うまく行かない場合はマイクロソフトのこの記事を参照すること。
Opamをインストールする
ネットワークに接続して、PowerShellで下記のコマンドを実行する。コマンドは対話形式なので、表示される項目を入力する（デフォルト値で良い場合、単にEnterキーを押す）。
```
    % Invoke-Expression "& { $(Invoke-RestMethod https://raw.githubusercontent.com/ocaml/opam/master/shell/install.ps1) }"
      
```
OCamlをインストールする
次に、下記のコマンドを入力してOCamlをインストールする。デフォルトでは、このコマンドは必要な Linux環境（cygwin, gitなど）も一緒にインストールする。そういうプログラムをインストールしたくない場合（既にインストールされている場合）、対話モードで表示される項目で調整すること。
```
    % opam init # (結構時間がかかる)
      
```
環境変数を更新する
下記のコマンドを実行する。このコマンドは毎回新しいPowerShellを起動する際に実行する必要がある。
```
    % (& opam env --switch=default) -split '\r?\n' | ForEach-Object { Invoke-Expression $_ }
      
```

上記の後、ocamlをタイプして動けば成功である。なお、手順(4)を毎回やるのが面倒な人は、そのコマンドをPowerShellのプロファイルに書き込んで、 PowerShellを起動する際に自動的に実行するようにできる。具体的には、PowerShellに

    % echo $PROFILE

を実行して、出力されたパス（ファイル名を含む）のファイルを作成する。そのファイルに手順(4)のコマンドを書き込めば良い。次からは、PowerShellを起動する毎に環境変数を設定する必要がなくなる。

参照リンク：OCaml本家：How to install opam

トップ, 前へ, 次へ.

亀山幸義