Mercurial > hg > Events > OSC2019
annotate slide.md @ 9:642787982a80
update
| author | anatofuz <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp> |
|---|---|
| date | Fri, 19 Apr 2019 18:24:04 +0900 |
| parents | d8feb607c44e |
| children | 4b1eb4d69695 |
| rev | line source |
|---|---|
|
0
19155754a586
create OSC2019 slide template
anatofuz <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
diff
changeset
|
1 title: Perl6の内部表現 |
|
19155754a586
create OSC2019 slide template
anatofuz <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
diff
changeset
|
2 author: Takahiro Shimizu |
|
19155754a586
create OSC2019 slide template
anatofuz <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
diff
changeset
|
3 profile: |
|
19155754a586
create OSC2019 slide template
anatofuz <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
diff
changeset
|
4 lang: Japanese |
|
19155754a586
create OSC2019 slide template
anatofuz <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
diff
changeset
|
5 |
|
19155754a586
create OSC2019 slide template
anatofuz <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
diff
changeset
|
6 ## このセッションの内容 |
|
19155754a586
create OSC2019 slide template
anatofuz <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
diff
changeset
|
7 |
| 1 | 8 - Perl6の主要な実装であるRakudoの内部構造を探ります |
| 9 - Rakudoの内部で利用されているVMや， Perl6のサブセットなどについて探索します | |
| 3 | 10 - スクリプト言語で主に使われているバイトコードインタプリタの気持ちになります |
| 1 | 11 |
| 9 | 12 ## 内容 |
| 13 - Perl6とは? | |
| 14 - スクリプト言語処理系の動き | |
| 15 - Perl6の内部構造 | |
| 16 - NQP | |
| 17 - MoarVM | |
| 18 - MoarVMのバイトコード実行 | |
| 19 - まとめ | |
| 20 | |
| 1 | 21 ## Perl6とは |
| 22 - 当初Perl5の時期バージョンとして開発されていたプログラミング言語 | |
| 9 | 23 - 現在は別の言語として開発がそれぞれ進んでいる |
| 1 | 24 - 仕様と実装が分離しており， 現在はテストが仕様となっている |
| 9 | 25 - 実装は歴史上複数存在しているが，主流な実装はRakudo |
| 26 - 言語的にはスクリプト言語であり， 漸進的型付き言語 | |
| 27 - 動作環境は、独自のVMのMoarVM, JVM、一部JavaScript上で動作する | |
| 1 | 28 |
| 2 | 29 <img src="2000px-Camelia.svg.png" alt="" style="width: 31%; height: auto;"> |
| 1 | 30 |
| 9 | 31 ## 現在のPerl6 |
| 32 | |
| 33 - 現在のバージョンは `6.d` | |
| 34 - [ブラウザ上で実行可能な環境](https://perl6.github.io/6pad/)が存在する | |
| 35 - [IDE](https://commaide.com/)が開発されている | |
| 36 - WebApplicationFrameworkなども開発されており、 Perl5のモジュールを移行したものがいくつか存在する | |
| 37 - 日本では趣味のプロダクト以外社会では使用されていない | |
| 38 - 海外では実際に使われているケースも存在する | |
| 39 - 処理速度では一部Perl5に勝っているが、それでも大分遅い | |
| 40 | |
| 41 ## [参考]Perl5のソースコード | |
| 42 | |
| 43 - Perl5時代 | |
| 44 − スカラ、配列、ハッシュの3種類 | |
| 45 - それぞれの変数への参照であるリファレンスが使用可能 | |
| 46 | |
| 47 ```perl | |
| 48 use ustrict; | |
| 49 use warnings; | |
| 50 | |
| 51 my $scalar_value = "hello!"; | |
| 52 print "$scalar_value\n"; | |
| 53 | |
| 54 my @array = (1..10); | |
| 55 print "$array[0]\n"; | |
| 56 | |
| 57 my %hash = ( this_is_key => "this_is_value"); | |
| 58 print "$hash{this_is_key}\n"; | |
| 59 | |
| 60 my $hash_ref = \%hash; | |
| 61 print "$hash_ref->{this_is_key}\n"; | |
| 62 ``` | |
| 63 | |
| 1 | 64 ## Perl6のソースコード概要 |
| 65 | |
| 66 - Perl5の文法とは比較的変更が多い | |
| 9 | 67 - 雰囲気は似ている |
| 1 | 68 - 変数がオブジェクトと化した事により， 変数からsayメソッドを呼ぶことが可能 |
| 69 | |
| 70 ``` | |
| 71 my $str_value = 'hello world!'; | |
| 72 $str_value.say; # hello world! | |
| 73 ``` | |
| 74 | |
| 75 - Perl5と同様に，変数にはデフォルトでは型がないような振る舞いをする | |
|
0
19155754a586
create OSC2019 slide template
anatofuz <anatofuz@cr.ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
diff
changeset
|
76 |
| 1 | 77 ``` |
| 78 my $sample_value = 'hello world!'; | |
| 79 $sample_value.say; # hello world! | |
| 80 | |
| 81 $sample_value = '31'; | |
| 82 $sample_value.say; # 31 | |
| 83 | |
| 84 say($sample_value * 3); | |
| 85 ``` | |
| 86 | |
| 87 ## Perl6の言語的な特徴 | |
| 88 | |
| 89 - 漸進的型付き言語である為， 型を強制することも可能となる | |
| 90 | |
| 91 ``` | |
| 92 my Int $int_value = 31; | |
| 93 $int_value = "hello"; # Compile error! | |
| 94 ``` | |
| 95 | |
| 7 | 96 ``` |
| 97 $ perl6 type_invalid.p6 | |
| 98 Type check failed in assignment to $int_value; expected Int but got Str ("hello") | |
| 99 in block <unit> at type_invalid.p6 line 4 | |
| 100 ``` | |
| 101 | |
| 4 | 102 ## Perl6の言語的な特徴 |
| 103 | |
| 104 - 型を独自に定義することも可能 | |
| 105 - 入力の型によって実行する関数を変える事などができる | |
| 106 | |
| 107 ```perl6 | |
| 108 my subset Fizz of Int where * %% 3; | |
| 109 my subset Buzz of Int where * %% 5; | |
| 110 my subset FizzBuzz of Int where Fizz&Buzz; | |
| 111 my subset Number of Int where none Fizz|Buzz; | |
| 112 | |
| 113 proto sub fizzbuzz ($) { * } | |
| 114 multi sub fizzbuzz (FizzBuzz) { "FuzzBuzz" } | |
| 115 multi sub fizzbuzz (Fizz) { "Fizz" } | |
| 116 multi sub fizzbuzz (Buzz) { "Buzz" } | |
| 117 multi sub fizzbuzz (Number $number) { $number } | |
| 118 | |
| 119 fizzbuzz($_).say for 1..15; | |
| 120 ``` | |
| 9 | 121 |
| 122 - 型を利用したFizzBuzz | |
| 123 | |
| 124 ## スクリプト言語 | |
| 125 - Perl6は現状コンパイルすることはできない | |
| 126 - スクリプト言語の分類 | |
| 127 | |
| 128 - 現在広く使われているスクリプト言語(Perl,Python,Ruby...)などとPerl6の構成は類似している | |
| 129 - 今回はPerl6の実装を追いながら、最近のスクリプト言語処理系の大まかな実装を理解する | |
| 130 | |
| 7 | 131 ## スクリプト言語処理系 |
| 132 - スクリプト言語は入力として与えられたソースコードを、 直接評価せずにバイトコードにコンパイルする形式が主流となっている | |
| 133 - その為スクリプト言語の実装は大きく2つで構成されている | |
| 134 - バイトコードに変換するフロントエンド部分 | |
| 135 - バイトコードを解釈する仮想機械 | |
| 136 | |
| 137 <img src="fig/bytecode_sample_generally_lang.svg" width="80%"> | |
| 4 | 138 |
| 9 | 139 |
| 140 ## Perl6以外のスクリプト言語 | |
| 141 | |
| 142 - 現在使われているプロセスVMは言語に組み込まれているものが多い | |
| 143 - JVMやElixirなどのVMは複数の言語で使用されている | |
| 144 - Java | |
| 145 - JVM | |
| 146 - Ruby | |
| 147 - YARV | |
| 148 - Python | |
| 149 - PythonVM | |
| 150 - Elixir | |
| 151 - BEAM | |
| 152 | |
| 1 | 153 ## Perl6の処理系の構成 |
| 154 | |
| 9 | 155 - Perl6の処理系で現在主流なものはRakudoと呼ばれる実装である(歴史上複数存在する) |
| 2 | 156 - Rakudoは3つのレイヤーから構成されている |
| 157 - Perl6インタプリタ | |
| 158 - Perl6インタプリタを記述するPerl6のサブセットNQP | |
| 159 - Perl6のバイトコードを解釈するMoarVM | |
| 9 | 160 - Perl6/NQPがフロントエンドに相当し、MoarVMがバックエンドに相当する |
| 161 | |
| 162 ## Rakudoの構成図 | |
| 2 | 163 |
| 9 | 164  |
| 7 | 165 |
| 9 | 166 (http://brrt-to-the-future.blogspot.com/2015/03/advancing-jit-compiler.html) |
| 7 | 167 |
| 2 | 168 ## Perl6とNQP |
| 169 | |
| 9 | 170 - NQP(NotQuitPerl Perl) |
| 171 - Perl6のサブセット。Perl6っぽい言語 | |
| 172 - Perl6、 NQP自体がNQPで記述されている | |
| 2 | 173 - NQPもNQPで記述されている為、 セルフビルド(自分自身で自分自身をコンパイルする)を行う |
| 174 - NQPはPerl6の文法をベースにしているが、 制約がいくつか存在する | |
| 9 | 175 - 元々はPerl6の主力実装がParrotだった時代に登場 |
| 176 - 文法がアップデートされており、当時の資料は古くなっている | |
| 177 | |
| 178 ``` | |
| 179 my $value := "hello!"; | |
| 180 say($value); | |
| 181 ``` | |
| 182 | |
| 183 ## NQPスクリプト | |
| 184 | |
| 185 - 変数は束縛 `:=` を使う | |
| 186 − 関数の間に空白を入れてはいけない | |
| 187 - 再帰呼び出しを使うフィボナッチ数列 | |
| 2 | 188 |
| 4 | 189 ``` |
| 190 #! nqp | |
| 191 sub fib($n) { | |
| 192 $n < 2 ?? $n !! fib($n-1) + fib($n - 2); | |
| 193 } | |
| 194 | |
| 195 my $N := 29; | |
| 196 | |
| 197 my $z := fib($N); | |
| 198 | |
| 199 nqp::say("fib($N) = " ~ fib($N)); | |
| 9 | 200 ``` |
| 201 | |
| 202 ## NQPスクリプト(nまでの整数の和) | |
| 203 | |
| 204 ```perl6 | |
| 205 sub add_test($n){ | |
| 206 mu $sum := 0; | |
| 207 while ( $n > 1) { | |
| 208 $sum := $sum + $n; | |
| 209 --$n; | |
| 210 } | |
| 211 return $sum; | |
| 212 } | |
| 213 | |
| 214 say(add_test(10000)); | |
| 4 | 215 ``` |
| 216 | |
| 9 | 217 ## NQPとオペコード |
| 218 | |
| 219 - NQPはPerl6の中で一番レイヤーが低い言語 | |
| 220 - その為、 実行するVMのオペコード(処理単位)を使用することができる | |
| 221 | |
| 7 | 222 |
| 9 | 223 ## NQPとMoarVM |
| 224 - NQPそのものは実行することはできない | |
| 225 - NQPの実行にはMoarVM/JVMが必要となる | |
| 226 - NQPコンパイラが各VMに対応したバイトコードに変換する | |
| 227 | |
| 228 ## Perl6のVM | |
| 229 - MoarVM, JVM , JavaScriptが選択可能 | |
| 230 - メインで開発されているのはMoarVMであり、 他のVMは機能が実装されていないものが存在する | |
| 231 - `rakudo-star` というPerl6のパッケージ環境では、 MoarVMがデフォルトでインストールされる | |
| 232 | |
| 233 ## MoarVM | |
| 234 - C言語で記述されているPerl6専用の仮想機械 | |
| 7 | 235 - レジスタマシン |
| 236 - 型情報を持つレジスタに対しての演算として処理される | |
| 9 | 237 - Rubyなどはスタックマシンとして実装されている |
| 7 | 238 - LuaJITなどを利用したJITコンパイルなども可能 |
| 239 - Perl6やNQPは、MoarVMに対してライブラリなどを設定して起動する | |
| 240 | |
| 241 ## バイトコード | |
| 3 | 242 - Perl6も、Rakudo/NQPはバイトコードに変換され、 バイトコードをVMが実行する |
| 2 | 243 - バイトコード実行部分は、 命令に対応するバイト列を読み込み、 解釈し、 次の命令を読み取ることを繰り返す |
| 244 |