SML Standard ML 모듈 시스템
SML은 모듈 시스템으로 계층적이고 조직화된 구조를 구축할 수 있다. 논리적으로 관련딘 유형 그리고 값 선언 요소들을 정의할 수 있다. SML의 모듈 시스템은 네임스페이스, 추상 자료형, 구현을 정의할 수 있는 모듈을 제공한다.
SML의 모듈 시스템은 세 가지 주요 구문 구조로 이뤄진다.
structure, signature 그리고 functor이다.
structure는 타입, 예외, 값, 서브 structure로 구성된 구현을 정의하는 모듈이다.
signature는 structure의 타입을 정의한다. structure에서 제공하는 기능을 모두 signature에 정의한다.
functor는 구현을 정의하는 함수이다. functor는 signature의 structure인 하나 이상의 인수를 받아들이고 그 결과로 structure를 생성한다. functor는 일반적인 데이터 구조와 알고리즘을 구현하는데 사용된다.
아래에서 예제를 통해 자세히 알아보자.
signature는 TypeScript의 interface과 유사하게 인터페이스를 정의한다. 약간의 다른 점은 namespace처럼 내부에서 type을 정의할 수 있고, 내부에 정의된 모든 것은 밖에서 접근할 수 없다.
signature <Name> = sig <Interface> end 형태로 정의한다.
signature RAT =
sig
type rat
exception DivisionByZero
val makeRat : int * int -> rat
val plus : rat * rat -> rat
val minus : rat * rat -> rat
val times : rat * rat -> rat
val inverse : rat -> rat
val toString : rat -> string
end
signature를 정의하지 않고 sig ... end를 정의하여, structure에 사용할 수 있다. 이를 익명 시그니처(anonymous signature)라고 부른다.
structure Rat :
sig
type rat
exception DivisionByZero
val makeRat : int * int -> rat
end
= struct (* implementation here *) end
structure는 Class와 유사하게 구현을 정의한다. 다른점은 내부적으로 type을 정의할 수 있고, signature와 함께 정의하여 모든 것을 접근할 수 있다.
structure <Name>: <Signature Name> = struct <Implementation> end 형태로 정의한다.
structure Rat : RAT =
struct
type rat = int * int
exception DivisionByZero
fun gcd(0, m) = m
| gcd(n, m) = gcd(m mod n, n)
fun makeRat (_, 0) = raise DivisionByZero
| makeRat (x, y) =
if y < 0 then makeRat (~x, ~y)
else let val g = gcd(y,x) in
(x div g, y div g)
end
fun plus ((x, y), (z, t)) = makeRat (x*t+z*y, y*t)
(* remaining functions ... *)
end
signature 없이 structure는 정의할 수 있다. structure에 정의한 모든 것은 외부에서 접근할 수 있다.
structure Rat = struct (* implementation *) end
structure은 struct <구현> end 형태로 익명으로 정의할 수 있다.
structure Calc = Calculator (struct (* implementation here *) end)
: 대신 :>사용하여 unique한 structure를 정의할 수 있다.
structure Rat :> RAT = struct ... end
functor는 structure을 인자로 받아 새로운 structure를 반환한다. functor는 반환 타입은 signature로 정의되고 struct ... end 형태로 structure를 정의한다.
functor PQUEUE(type Item
val > : Item * Item -> bool
):QueueSig =
struct
type Item = Item
exception Deq
fun insert e [] = [e]:Item list
| insert e (h :: t) =
if e > h then e :: h :: t
else h :: insert e t
abstype Queue = Q of Item list
with
val empty = Q []
fun isEmpty (Q []) = true
| isEmpty _ = false
fun enq(Q q, e) = Q(insert e q)
fun deq(Q(h :: t)) = (Q t, h)
| deq _ = raise Deq
end
end;
structure IntPQ = PQUEUE(type Item = int
val op > = op > : int * int -> bool)
signature S =
sig
type t
val f : t -> t
val x : t
end
structure S1: S =
struct
type t = int
val x = 0
fun f (x) = x + 1
end
- use "example-1.sml";
[opening example-1.sml]
signature S =
sig
type t
val f : t -> t
val x : t
end
structure S1 : S
val it = () : unit
- S1.f(5);
val it = 6 : S1.t
signature MySig =
sig
val run : int * int -> int
end
structure Add: MySig =
struct
fun run (x, y) = x + y
end
functor toTwice(Something: MySig): MySig =
struct
val argRun = Something.run
fun run (x, y) = argRun(x, y) * 2
end
structure Mul = toTwice(Add)
- Add.run(2, 3);
val it = 5 : int
- Mul.run(2, 3);
val it = 10 : int