Unison 문서 | 🗺 Unison 둘러보기 · Unison 프로그래밍 언어

이 문서는 Unison 코드를 작성하기 위한 기본 워크플로를 안내합니다. 진행하면서 Unison 언어의 핵심 요소와 문법을 조금씩 소개합니다. 질문이 있거나 더 배우고 싶다면 더 자세한 자료인 Unison 언어 문서를 참고하세요.

이 가이드는 이미 퀵스타트 가이드의 단계를 완료했고, 큰 아이디어를 훑어보았다고 가정합니다.

파트 1: 👋 Unison 코드베이스 매니저 소개

Unison Codebase Manager(줄여서 UCM)는 Unison 프로그래밍 언어를 실행하고, 여러분이 작성한 Unison 코드와 상호작용할 수 있게 해주는 커맨드라인 도구입니다. Unison 코드베이스에 대한 인터페이스 역할을 합니다.

UCM이 맡는 주요 역할은 다음과 같습니다.

• 새 코드를 타입체크하고 컴파일하기
• Unison 정의(definition)들을 정리하고, 탐색하고, 찾기
• 코드베이스 상태를 저장하기
• Unison 프로그램과 Unison 바이너리를 실행하기
• Unison 라이브러리를 배포(publish)하고 설치하기

💡 기억하세요: Unison 코드는 텍스트 기반 파일 내용으로 저장되지 않습니다. 그래서 Unison 프로그램을 변경하고 실행하려면 이러한 도구가 필요합니다.

UCM 실행하기

시작하려면 터미널에서 ucm을 입력하세요. 기본적으로 ucm은 홈 디렉터리에 코드베이스를 생성하거나 엽니다.

아래는 Unison Codebase Manager가 시작되면서 새 코드베이스를 초기화하는 모습입니다.

Now starting the Unison Codebase Manager (UCM)...

[…]

Get started:

  📖 Type help to list all commands, or help <cmd> to view help for one command
  🎨 Type ui to open the Codebase UI in your default browser
  📚 Read the official docs at https://www.unison-lang.org/docs/
  🌏 Visit Unison Share at https://share.unison-lang.org to discover libraries
  👀 I'm watching for changes to .u files under ~/unisonCode

 scratch/main>

우리는 보통 코드베이스를 텍스트 파일들의 묶음으로 생각하고, 코드가 바뀌면 그 파일들이 변경(mutate)된다고 여깁니다. 하지만 Unison에서는 이 CLI의 도움을 받아 코드베이스가 프로그램적으로 저장되고 업데이트됩니다.

Unison 코드베이스 포맷에는 몇 가지 핵심 속성이 있습니다.

• term과 type은 단지 이름이 아니라 구현(implementation) 으로 식별됩니다. 코드베이스는 term이나 type의 구문 트리(syntax tree) 해시를 저장합니다.
• append-only 입니다: 삭제를 포함해 코드베이스에 대한 모든 변경은 코드베이스 상태를 나타내는 로그에 덧붙여집니다.
• 그 결과 Unison 코드베이스는 git과는 독립적인 자체 버전 관리 및 동기화 개념을 갖게 되며, 시간이 지남에 따라 Unison 코드의 변경을 관리하고 살펴보기 위한 견고한 도구 모음이 개발되었습니다.

새 코드베이스를 만들었다면 프롬프트 > 는 scratch/main으로 표시될 것입니다. 이는 현재 작업 중인 프로젝트와 브랜치 이름을 뜻하는데, 다음에서 다룰 개념입니다.

파트 2: 🗂 프로젝트 만들기

Unison은 애플리케이션마다 여러 코드베이스를 만드는 대신, 하나의 코드베이스를 "프로젝트"로 나눕니다. Unison 프로젝트는 소스 코드 저장소(repository)와 비슷합니다. 프로젝트는 앱, 라이브러리, 그리고 협업하고 싶은 다른 작업 단위를 분리합니다. 프로젝트는 또한 서로 독립적인 작업 흐름을 나타내는 브랜치들로 더 나뉩니다.

프로젝트 안에서 여러분의 코드는 네임스페이스(namespace)로 묶입니다. 네임스페이스는 컴퓨터의 디렉터리처럼 Unison의 term과 type을 트리 구조로 정리합니다. 예를 들어 math.sqrt는 math 네임스페이스 안의 sqrt 정의를 가리킵니다. 정의는 base.Optional.Some처럼 점(.)으로 구분된 여러 네임스페이스 세그먼트를 가질 수 있습니다.

UCM 콘솔에서 project.create 명령으로 새 tour 프로젝트를 만들어 봅시다.

scratch/main> project.create tour

   🎉 I've created the project tour.

   I'll now fetch the latest version of the base Unison library...

   🎨 Type `ui` to explore this project's code in your browser.
   🌏 Discover libraries at https://share.unison-lang.org
   📖 Use `help-topic projects` to learn more about projects.

   Write your first Unison code with UCM:

     1. Open scratch.u.
     2. Write some Unison code and save the file.
     3. In UCM, type `update` to save it to your new project.

   🎉 🥳 Happy coding!

tour/main>

프롬프트가 tour/main>으로 바뀐 것을 확인하세요. 현재 프로젝트는 tour, 현재 브랜치는 /main입니다. 이제 UCM 명령과 코드는 이 프로젝트와 브랜치 범위(scope)에 적용됩니다.

새 프로젝트를 만들면 UCM이 base 표준 라이브러리를 자동으로 설치해 줍니다. 이 라이브러리는 lib라는 특별한 네임스페이스 아래에 위치합니다.

🧠

lib 네임스페이스는 UCM이 프로젝트의 모든 의존성을 설치하는 곳입니다. 항상 프로젝트 루트 바로 아래에 위치합니다.

다음으로 방금 내려받은 base 라이브러리를 탐색해 보며 Unison 코드베이스 탐색에 익숙해져 봅시다.

파트 3: ⛵️ Unison 코드베이스 탐색하기

ls 명령으로 네임스페이스에 있는 term과 type 이름들을 볼 수 있습니다.

tour/main> ls lib.base.data.List

출력은 정의와 그에 연관된 시그니처(signature)가 번호 목록으로 표시됩니다.

tour/main> ls lib.base.data.List

1.   ++                    ([a] -> [a] -> [a])
2.   ++.                   (1 term)
3.   +:                    (a -> [a] -> [a])
[…]

Unison 코드는 UCM을 통해 저장되기 때문에 다음과 같은 정보를 캐시하고 조회할 수 있습니다.

• 내 함수가 호출되는 모든 위치는 어디인가?
• 주어진 이름이나 타입 시그니처에 매칭되는 정의는 무엇인가?
• 내가 의존하는 함수의 정확한 구현은 무엇인가?

실제로 find와 view 명령을 이용해 검색하고 코드를 확인해 봅시다.

tour/main> find reverse

I couldn't find matches in this namespace, searching in 'lib'...

1.  lib.base.data.Graph.reverse : Graph v ->{Exception} Graph v
2.  lib.base.data.Graph.tests.reverse : [Result]
3.  lib.base.data.List.Nonempty.reverse : List.Nonempty a -> List.Nonempty a
4.  lib.base.data.List.reverse : [a] -> [a]

find 명령은 이름에 reverse를 포함하는 정의를 찾고 있습니다. 먼저 프로젝트 안의 우리 코드에서 찾고, 그다음 lib에서 검색합니다.

tour/main> view List.reverse

  lib.base.data.List.reverse : [a] -> [a]
  lib.base.data.List.reverse as =
     List.foldLeft (acc a -> a +: acc) [] as

여기서는 view 명령으로 함수의 소스 코드를 확인했습니다.

Unison 문법을 몇 가지 소개합니다.

• List.reverse : [a] -> [a] 는 타입 시그니처를 쓰는 문법입니다. Unison에서는 타입 시그니처를 정의 위에 작성합니다. : 기호는 "타입을 가진다"로 읽습니다. 즉 "reverse는 [a] -> [a] 타입을 가진다"라는 뜻입니다.
• 대괄호 [ ] 는 Unison에서 리스트를 나타냅니다.
• 타입 시그니처에서 소문자 변수는 어떤 다른 타입을 나타내는 제네릭 자리표시자입니다. [a] -> [a] 는 어떤 타입의 원소들로 이루어진 리스트를 받아 같은 타입의 리스트를 돌려주는 함수라는 뜻입니다.
• List.reverse as 에서 함수의 인자 하나에 as라는 이름을 붙였습니다. = 뒤의 모든 것이 함수 본문입니다. 여기서는 공백 들여쓰기로 구분되는 블록입니다.
• (acc a -> ..) 는 익명 함수(anonymous function) 문법입니다.
• 함수 인자는 공백으로 구분되므로 (acc a -> ...) [] as 는 List.foldLeft에 전달되는 세 개의 인자입니다.

✨

인자 없이 view 명령을 입력하면, 코드베이스에서 정의를 찾기 위한 fzf 검색 인터페이스가 열립니다. 코드베이스를 탐색하고 이름으로 정의를 찾는 빠른 방법입니다.

파트 4: 📝 Unison 코드 작성하기

Unison의 인터랙티브 스크래치 파일

코드베이스 매니저는 현재 디렉터리에서 .u로 끝나는 모든 파일의 변경을 감시합니다. 그런 파일(이를 "스크래치 파일"이라고 부릅니다)이 저장되면 Unison은 해당 파일을 파싱하고 타입체크합니다.

ucm 터미널을 계속 실행해 둔 채로, 선호하는 텍스트 편집기에서 scratch.u(또는 foo.u 등 원하는 이름) 파일을 여세요.

스크래치 파일에 다음을 입력하세요.

square : Nat -> Nat
square x =
  use Nat *
  x * x

이는 square라는 함수를 정의합니다. x라는 인자를 받고 x를 자기 자신과 곱한 값을 반환합니다.

use Nat * 는 어떤 * 연산자를 사용할지 지정하는 use 절입니다. 이는 lib.base 표준 라이브러리의 Nat 네임스페이스에서 가져온 것입니다. use 절을 사용하면 base.Nat을 간단히 Nat으로, Nat.*처럼 접두어를 붙이지 않고 *를 참조할 수 있습니다.

파일을 저장하면 Unison은 변경을 적용할 수 있는지 알려줍니다.

I found and typechecked these definitions in ~/unisoncode/scratch.u. If you do an `update`, here's how your codebase would change:

  ⍟ New definitions:

    square : Nat -> Nat

코드베이스에 square를 저장하기 전에, scratch.u 파일 안에서 바로 호출해 봅시다. >로 시작하는 줄에 작성하면 됩니다.

square : Nat -> Nat
square x =
  use Nat *
  x * x

> square 4

파일을 저장하면 Unison이 다음과 같이 출력합니다.

6 | > square 4
      ⧩
      16

6번째 줄의 > square 4는 "watch expression"(관찰 표현식)이라고 부릅니다. Unison은 별도의 REPL(읽기-평가-출력 루프) 없이, watch expression으로 인라인에서 코드를 실행합니다. 스크래치 파일과 프로젝트의 모든 것이 스코프 안에 있으므로, 텍스트 편집기의 모든 기능을 활용하며 코드를 테스트할 수 있습니다.

질문: 저장할 때마다 watch expression을 모두 재평가해야 할까요(비용이 크더라도)? Unison은 각 표현식의 해시를 키로 결과를 캐시함으로써 이를 피합니다. 해시가 변하지 않았다면, Unison은 캐시된 결과를 재사용합니다. 캐시는 언제든 문제 없이 비울 수 있습니다. .u 파일을 스프레드시트처럼 생각해 보세요. 의존성이 바뀐 셀만 다시 계산됩니다.

🤓

이것이 효과적으로 동작하는 데 필요한 재료가 하나 더 있는데, 바로 함수형 프로그래밍입니다. 표현식에 부작용(side effect)이 없으면 결과는 결정적(deterministic)이며, Unison의 콘텐츠 기반 해시처럼 캐시 키가 확실하기만 하면 결과를 캐시할 수 있습니다. Unison의 타입 시스템은 이런 watch expression 안에서 I/O를 수행하거나, 평가할 때마다 결과가 달라지게 만드는 작업을 허용하지 않습니다.

몇 가지 watch expression을 더 시도해 보고 UCM이 어떻게 반응하는지 확인해 보세요.

-- Unison이 무시하는 주석

> List.reverse [1,2,3,4]
> 4 + 6
> 5.0 / 2.0
> not true

코드 테스트하기

이제 square 함수에 대한 테스트를 추가해 봅시다.

test> square.tests.ex1 =
 verify do ensureEqual (square 4) 16

• test> 는 square.tests.ex1이라는 이름의 테스트 watch expression을 도입합니다.

  • 관례상 정의 foo의 테스트는 foo.tests 아래에 둡니다. 그 외에는 square.tests.ex1이라는 이름 자체에 특별한 의미는 없습니다.

• test.verify는 지연 계산으로, 테스트할 함수를 기대 결과와 함께 호출하는 것을 기대합니다.

  • do는 지연 계산을 시작합니다. 인자가 없는 함수 () -> a처럼 생각하면 되며, 결과를 지연(lazily) 반환하는 데 사용됩니다.

• test.ensureEqual은 두 값이 같지 않으면 Exception을 발생시켜 테스트를 실패시킵니다.

파일을 저장하면 UCM이 다음과 같이 응답합니다.

8 | test> square.tests.ex1 =
       verify do ensureEqual (square 4) 16

✅ Passed

프로퍼티 기반 테스트

좀 더 철저히 테스트해 봅시다. square는 모든 a, b에 대해 square a * square b == square (a * b)라는 성질을 가져야 합니다. 테스트 라이브러리는 이런 프로퍼티 기반 테스트를 지원합니다. 아래에는 새 문법이 조금 등장하며, 뒤에서 설명합니다.

test> square.tests.prop1 =
   verify do
     Each.repeat 100
     a = Random.natIn 0 100
     b = Random.natIn 0 100
     ensure (square a * square b == square (a * b))

이는 Each와 Random 어빌리티(ability)를 사용해 다양한 입력으로 함수를 테스트합니다. Each는 100개의 Random 숫자를 생성하는 데 사용되며, 테스트는 이를 검증합니다.

문법 노트

• = 뒤에 시작되는 Unison 코드 블록에는 같은 들여쓰기 수준에서 여러 바인딩(a = …)을 둘 수 있습니다. 마지막 표현식(ensure (square …))이 블록의 결과가 됩니다.
• do 키워드는 공백 들여쓰기로 구분되는 지연 계산 코드 블록을 도입합니다.

스크래치 파일을 저장하여 프로퍼티 테스트가 성공하는지 확인하세요.

파트 5: ➕➖ 코드 추가 및 업데이트

square 함수와 테스트들은 아직 코드베이스에 포함되지 않았습니다. 지금까지는 스크래치 파일에만 존재합니다. 이제 추가해 봅시다. UCM으로 돌아가 update를 입력하세요.

tour/main> update

  ⍟ I've added these definitions:

    square             : Nat -> Nat
    square.tests.ex1   : [Result]
    square.tests.prop1 : [Result]

UCM에서 view square.tests.prop1을 입력해 보세요.

tour/main> view square.tests.prop1

square.tests.prop1 : [Result]
square.tests.prop1 = test.verify do
  use Nat * ==
  use Random natIn
  Each.repeat 100
  a = natIn 0 100
  b = natIn 0 100
  ensure (square a * square b == square (a * b))

Unison은 코드를 렌더링할 때 정확한 use 문을 삽입하고, 자체 pretty-print 규칙에 따라 포맷팅합니다.

UCM 프롬프트에서 test를 입력해 테스트 스위트를 "실행"해 봅시다.

tour/main> test

  Cached test results (`help testcache` to learn more)

  ◉ square.tests.ex1      : Passed
  ◉ square.tests.prop1    : Passed

  ✅ 2 test(s) passing

  Tip: Use view square.tests.ex1 to view the source of a test.

콘솔에는 결과가 출력되지만, 실제로 코드를 실행한 것은 아닙니다. 테스트는 이전에 실행되었고 Unison 해시에 따라 캐시되어 있었기 때문입니다. Unison 같은 순수 함수형 언어에서는 이런 테스트들이 결정적이어서, 의존하는 코드가 바뀌기 전까지는 실제로 다시 실행되지 않습니다.

term 이동 및 이름 변경

move 명령으로 square와 그 테스트들을 프로젝트 내 다른 위치로 옮겨 봅시다. move는 재귀적이므로, term과 square 네임스페이스 안의 모든 것들을 새 이름으로 함께 옮깁니다.

tour/main> move square mySquare

  Done.

그 다음 인자 없이 find를 사용해 현재 네임스페이스 아래의 모든 정의를 확인해 보세요.

tour/main> find

  1. mySquare : Nat -> Nat
  2. mySquare.tests.ex1 : [Result]
  3. mySquare.tests.prop1 : [Result]

다시 test를 실행하면 테스트 결과가 여전히 캐시되어 있음을 볼 수 있습니다. 정의는 이름이 아니라 구현으로 식별되기 때문입니다.

tour/main> test

  Cached test results (`help testcache` to learn more)

  ◉ mySquare.tests.ex1       : Passed
  ◉ mySquare.tests.prop1     : Passed

  ✅ 2 test(s) passing

기존 정의 업데이트하기

이제 mySquare 함수의 구현을 바꿔 봅시다.

scratch.u 파일 맨 위에 새 줄로 ---(대시 3개)를 추가하세요. 이를 fold라고 합니다. --- 아래의 모든 내용은 UCM이 무시합니다.

그 다음 UCM에서 edit mySquare를 입력하세요.

tour/main> edit mySquare

  ☝️

  I added 1 definition to the top of ~/unisoncode/scratch.u

  You can edit them there, then run `update` to replace the definitions currently in this branch.

이 명령은 mySquare의 pretty-print된 정의를 스크래치 파일 맨 위에 덧붙입니다.

재미로 mySquare x를 처음 x개의 홀수를 더한 값으로 정의해 봅시다. (왜 같은 결과가 나오는지에 대한 좋은 기하학적 설명도 있습니다.)

use base

mySquare : Nat -> Nat
mySquare x =
  sum (map (x -> x * 2 + 1) (range 0 x))

sum : [Nat] -> Nat
sum = foldLeft (+) 0

파일을 저장하면 UCM은 mySquare를 업데이트해도 좋다는 메시지를 보여줄 것입니다.

I found and typechecked these definitions in ~/unisoncode/scratch.u. If you
run `update`, here's how your codebase would change:

    ⍟ These new definitions are ok to `update`:

      sum : [Nat] -> Nat

    ⍟ These names already exist. You can `update` them to your new definition:

      mySquare : Nat -> Nat

이제 실제로 업데이트해 봅시다.

tour/main> update

  ⍟ I've added these definitions:

    sum : [Nat] -> Nat

  ⍟ I've updated these names to your new definition:

    mySquare : Nat -> Nat

update 시 영향을 받는 테스트만 재실행됨

테스트를 다시 실행해야 하는지 여부를 결정하는 의존성 추적은 100% 정확하며, 개별 정의 수준에서 추적됩니다.

이제 test 명령을 다시 실행하면, 테스트는 캐시되어 있지 않을 것입니다. 의존성 중 하나가 실제로 바뀌었기 때문입니다.

tour/main> test

  ✅

    New test results:

  ◉ mySquare.tests.ex1      : Passed
  ◉ mySquare.tests.prop1    : Passed

  ✅ 2 test(s) passing

  Tip: Use view 1 to view the source of a test.

파트 6: 🤝 코드 공유 및 Unison 라이브러리 설치

🎉

마지막으로 할 일은 Unison Share에 가입하는 것입니다. Unison Share는 Unison을 위한 코드 호스팅 플랫폼입니다. 이곳에서 여러분의 코드 협업을 관리하고, 새로운 Unison 라이브러리를 발견할 수 있습니다. Unison Share로 이동해 안내에 따라 로컬 코드베이스를 코드 호스팅을 위해 연결하세요.

코드는 push 명령을 사용해 Unison의 자체 코드 호스팅 솔루션인 Unison Share에 배포되고, 라이브러리는 lib.install 명령으로 설치합니다. 의존성 관리나 코드 배포를 위해 별도의 도구가 필요하지 않습니다. Unison Share와의 상호작용은 모두 UCM에 내장되어 있습니다.

Unison 둘러보기를 마친 것을 축하합니다! 이제 Unison 코드를 작성할 준비가 되었습니다. 여러분이 무엇을 만들지 기대됩니다! 🥳