カリー化

JavaScriptには、「部分適用」や「カリー化」といった考え方が存在します。 ココらへんは定義がわかりづらかったり、筆者自身も完璧に理解できているとは言いがたい部分も ありますので、ざっくりと全体像でもお伝えできればと思います。

関数の適用、部分適用、カリー化の順番でお話していきます。

関数の適用とは

そもそも、関数プログラミング言語においては、関数は「呼び出されるもの」というより、「適用されるもの」と捉えるほうが正確です。JavaScriptにはFunction.prototype.apply()メソッドがあります。

つまり、関数の呼び出しはapply()メソッドの糖衣構文（シンタックスシュガー）である、ということです。実際にapply()を使ってみます。

一つ目の引数には、関数の内部でthisに束縛されるオブジェクト、 二つ目の引数には、引数の配列で、関数の内部で使用したい値の配列を渡します。

var multiply = function (x, y){
    return x * y;
};

multiply.apply(null, [4, 5]); // -> 20

一つ目の引数が異なる場合を紹介します。 名前空間myAppを用意し、その中のmultiply()を適用します。

var myApp = {
    add: function(x, y){
        return x + y;
    },

    multiply: function(x, y){
        return x * y;
    }
};

// 普通に呼び出す
myApp.add(4, 5);
myApp.multiply(4, 5);

// apply()で適用する
myApp.add.apply(myApp, [4, 5]);
myApp.multiply.apply(myApp, [4, 5]);

ここまでで、 「関数は実は呼び出すものではなく適用されるもの」 ということがわかったでしょうか？次のフェーズに進みます。

部分適用とは

関数の呼び出しには、実際には 「関数に引数の配列を適用する」 ことがわかりました。これがわかれば次は簡単です。「部分適用」とは、単純に、 「引数を全てではなく一部だけ渡す」 ことを指します。

改めて、２つの引数をとるmultiply()メソッドについて考えてみます。以下の例では、完全適用、部分適用の二パターンを紹介します。

// 完全適用
var multiply = function(x, y){
    return x * y;
};

multiply.apply(null, [4, 5]);

// 部分適用
var partialMultiply = function(y){
    return multiply(4, y);
}

partialMultiply(5); // -> 20

部分適用では、第一引数を固定しています。 部分適用によって、partialMultiply()という新しい別の関数が得られました。 そしてその関数は別の引数で呼ぶことができます。

カリー化とは

カリー化された関数に引数を渡すだけで、別の関数を簡単に定義できる。それがカリー化の醍醐味です。

部分適用とカリー化の違いは、

• カリー化: 関数を引数１つずつに分割して適用させる
• 部分適用: 一部の引数を固定して新しい関数を作り出すこと

です。もっというと、 「関数に部分適用を理解させ処理させること」 です。

先程の例では、以下のようにmultiply()メソッドの第一引数を「4」に固定していました。これは部分適用です。しかし、これでは汎用性が足りません。

// 部分適用
var partialMultiply = function(y){
    return multiply(4, y);
}

partialMultiply(5); // -> 20

これをカリー化で表現すると、以下のようになります。

function multiply(x, y){
    if(typeof y === "undefined"){ //部分適用
        return function(y){
            return x * y;
        };
    }
    //完全適用
    return x * y;
}

multiply(4)(5);

カリー化の特徴は、関数を呼び出す際に、引数をひとつずつ渡すようになっている 点です。これによって、「複数の引数を必要とする関数を、1つの引数の関数の定義だけで 同じ機能をもつ関数」に書き換えることが出来ました。

次に、引数が2つ以上の場合でも汎用的に使えるよう、multiply()を 書き換えてみましょう。

function createCurry(func){
    var slice = Array.prototype.slice,
        stored_args = slice.call(arguments, 1);

    return function(){
        var new_args = slice.call(arguments);
        args = stored_args.concat(new_args);
        return func.apply(null, args);
    };
}

出典: 『JavaScriptパターン』

このカリー化を使って、テストをしてみましょう。

function multiply(x, y){
    return x * y;
}

// pattern A
var newMultiply = createCurry(multiply, 5);
newMultiply(4);

// pattern B
createCurry(multiply, 5)(4);

また、変換関数createCurry()のパラメータは複数でも使用可能です。 カリー化も複数段階で使うことができます。

function calcVolume(x, y, z){
    return x * y * z;
}

// 複数の引数
createCurry(calcVolume, 5)(2, 3); // 30
createCurry(calcVolume, 5, 2)(3); // 30

// 2段階のカリー化
var calcVolumeWithWidthFive = createCurry(calcVolume, 5);
calcVolumeWithWidthFive( 2, 3 );
var calcVolumeWithWidthFiveAndHeightTwo = createCurry(calcVolumeWithWidthFive, 2);
calcVolumeWithWidthFiveAndHeightTwo( 3 );

参考リンク

特に一つ目の、KDKTNさんの食べられないほうのカリー化入門は非常にわかりやすいので、一読をオススメいたします。

• 食べられないほうのカリー化入門
• カリー化談義