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スクリプティング言語

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出典: フリー教科書『ウィキブックス（Wikibooks）』

はじめに

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スクリプティング言語は、プログラムやタスクの自動化、既存のコンポーネントの制御や連携に使用されるプログラミング言語です。コンパイル言語と比較して、より簡単に習得でき、迅速な開発が可能という特徴を持っています。本書では、特に重要な3つのスクリプティング言語であるJavaScript、Ruby、Luaについて詳しく解説します。

JavaScript

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JavaScriptは、当初Webブラウザ上で動作するスクリプティング言語として開発されましたが、現在ではサーバーサイド開発やデスクトップアプリケーション開発にも使用される汎用的な言語となっています。

基本的な言語機能

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// モダンなクラス定義
class BankAccount {
    constructor(initialBalance = 0) {
        this.balance = initialBalance;
    }

    deposit(amount) {
        this.balance += amount;
        return this.balance;
    }

    withdraw(amount) {
        if (amount > this.balance) {
            throw new Error('残高不足です');
        }
        this.balance -= amount;
        return this.balance;
    }

    getStatement() {
        return <code>現在の残高: ${this.balance}円</code>;
    }
}

// 非同期処理
async function processTransaction(account, amount) {
    try {
        const result = await account.deposit(amount);
        console.log(<code>取引成功: 残高 ${result}円</code>);
    } catch (error) {
        console.error('取引エラー:', error);
    }
}

// イベント処理とクロージャ
function createCounter() {
    let count = 0;
    return {
        increment() { return ++count; },
        decrement() { return --count; },
        getCount() { return count; }
    };
}

モダンなJavaScript機能

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// 分割代入とスプレッド演算子
const config = { host: 'localhost', port: 3000, ssl: true };
const { host, ...rest } = config;

// Promiseチェーン
function fetchUserData(userId) {
    return fetch(<code>/api/users/${userId}</code>)
        .then(response => response.json())
        .then(data => {
            const { name, email } = data;
            return { name, email };
        })
        .catch(error => {
            console.error('ユーザーデータの取得に失敗:', error);
            throw error;
        });
}

Ruby

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Rubyは読みやすさと書きやすさを重視した言語設計が特徴で、「プログラミングを楽しむ」という思想のもと開発されました。Webアプリケーションフレームワークのリファレンス実装としても知られています。

オブジェクト指向プログラミング

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# クラスとモジュール
module Loggable
  def log(message)
    puts "[#{Time.now}] #{self.class}: #{message}"
  end
end

class Task
  include Loggable
  
  attr_reader :title, :created_at
  
  def initialize(title)
    @title = title
    @created_at = Time.now
    @completed = false
    log("タスクが作成されました")
  end
  
  def complete
    @completed = true
    log("タスクが完了しました")
  end
  
  def completed?
    @completed
  end
end

# メソッド呼び出しの例
task = Task.new("重要な会議")
puts task.title
task.complete
puts task.completed?

メタプログラミング機能

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# 動的メソッド定義
class String
  def method_missing(method_name, *args)
    if method_name.to_s =~ /^to_(.+)_case$/
      self.split('_').map(&:capitalize).join($1)
    else
      super
    end
  end
end

puts "hello_world".to_space_case  # "Hello Space World"

# クラスの拡張
class Module
  def attr_logged(*names)
    names.each do |name|
      define_method(name) do
        puts "属性 #{name} が参照されました"
        instance_variable_get("@#{name}")
      end
      
      define_method("#{name}=") do |value|
        puts "属性 #{name} が更新されました"
        instance_variable_set("@#{name}", value)
      end
    end
  end
end

Lua

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Luaは軽量で高速な組み込み用スクリプティング言語として知られ、特にゲーム開発で広く使用されています。シンプルな言語仕様と優れたパフォーマンスが特徴です。

基本文法とテーブル

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-- テーブルを使用したオブジェクト指向プログラミング
local Player = {}
Player.__index = Player

function Player.new(name, health)
    local self = setmetatable({}, Player)
    self.name = name
    self.health = health
    self.inventory = {}
    return self
end

function Player:takeDamage(amount)
    self.health = self.health - amount
    print(string.format("%sの残りHP: %d", self.name, self.health))
end

function Player:addItem(item)
    table.insert(self.inventory, item)
    print(string.format("%sが%sを手に入れた", self.name, item))
end

-- 使用例
local player = Player.new("勇者", 100)
player:takeDamage(20)
player:addItem("魔法の剣")

コルーチンと状態管理

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-- コルーチンを使用した状態管理
function enemy_ai()
    local state = "patrol"
    local position = 0
    
    while true do
        if state == "patrol" then
            position = position + 1
            if position > 10 then
                state = "return"
            end
        elseif state == "return" then
            position = position - 1
            if position < 0 then
                state = "patrol"
            end
        end
        
        print(string.format("現在位置: %d, 状態: %s", position, state))
        coroutine.yield(position)
    end
end

-- AIの実行
local ai = coroutine.create(enemy_ai)
for i = 1, 25 do
    coroutine.resume(ai)
end

まとめ

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JavaScript、Ruby、Luaはそれぞれ異なる用途と特徴を持つスクリプティング言語です。JavaScriptはWeb開発とクライアントサイドプログラミングで、Rubyは生産性の高いサーバーサイド開発で、Luaは組み込みシステムやゲーム開発で、それぞれ重要な役割を果たしています。これらの言語は、プログラミングの異なるニーズに応えつつ、高い生産性と柔軟性を提供しています。

参考文献

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