F# のレコード型が null になることがある!?

たとえば下記のような F# プログラムについて。

Cドライブ(Windows OSですね)のルートフォルダにある全てのファイルのうち、ファイル名が foo であるファイルがもしあれば、そのファイル情報を取得する、という流れ。

F# というより、.NET Framework と LINQ を使ったプログラミング的な話。
(そう、F# プログラム中でも LINQ の拡張メソッドは普通に使えたりする。)

で、foo というファイル名のファイルがあるかどうかは null かどうかで判断する、という寸法。
関数型の界隈では悪しき存在らしき null であるが...。

とまぁ、ここまでは何の変哲もない話。

おもしろいのは(?)ここから。

この .NET Framework 標準の System.IO.FileInfo 型のオブジェクトを、F# のレコード型に射影してみたのだ。

null にはならないF#のレコード型

F# のレコード型は、

type <型名> = {<属性名1>:<型>; <属性名2>:<型>;...}

といった構文で、ある種のクラスを容易に宣言できてしまう便利な言語機能のひとつ。
値に基づく同値比較など、F# コンパイラが裏で結構なコードを吐いてくれてたりする。

そして F# のレコード型は、その特性のひとつとして

null になることはない

という、とても関数型的な素敵な特性を備えているというのだ。

ということで、下記のコードはコンパイルエラーになる。

dir.GetFiles() が返す System.IO.FileInfo 型の配列を、まずはすかさず F# レコード型である MyFile 型に射影している。

そして射影した結果に対して、Name が "foo" であるものが見つかればそれを、なければ null を返すよう、LINQ の FirstOrDefault メソッドに渡している。

すなわち、上記コードの最終行ほどの printfn の行で、LINQ の FirstOrDefault 拡張メソッドで返された MyFile 型のオブジェクトが null かどうか比較しているのだが、しかし、MyFile 型とは、F# のレコード型である。

レコード型なので null になるはずがないんだから、null との比較はあり得ない、とコンパイルエラーになるようだ。

ではということで、上記コードでいう printfn の行を削除するとコンパイル、ビルドは通過するようになる。

ビルドは通るが、実行してみると...!

ではそうやってできあがったプログラムをデバッガ配下で実行して、上記コード中の変数 fileOfFoo をデバッガでウォッチしてみるとどうなるか。

Cドライブに foo なんていうファイル名のファイルがない限りにおいて、

F#レコード型 MyFile 型の変数 fileOfFoo が
null になっている

のだ。

結局のところ、レコード型が null にならないとされているのは F# の処理系ががんばって保証していることであって、そんなことは露知らない LINQ の FirstOrDefault 拡張メソッドにしてみれば F# のレコード型とて単なる CLR 上の一クラスに過ぎず、喜々として null を返してよこすのだろう。

困った、困った...

実際に、実行時には null になってる。

でもレコード型だから null になるはずはないとされ、null かどうかの比較チェックができない。

ということで、上記はこの挙動を説明するためのサンプルではあるけれども、実際に手元で練習用に作っていたプログラムで同様の状況に陥って、ちょっと困ったことになったのだ。
とりあえず非常に見苦しい実装でどうにかしのいではいるが。

こういうときはどうするのがよいのだろう?

たぶん、LINQ の FirstOrDefault をこういう状況・目的では、F# 上では使わないほうがよいのだろう。

とはいえ、ではどうしたらいいかが、まだわからない。