Rust の LT 会！ 2016/11/21

Transcript

1. ジェネリクスと
   静的ディスパッチと
   エラーメッセージ
   2016/11/21 RUST
   の LT
   会！
   

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2. ABOUT ME
   agatan
   Twitter:
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   趣味は言語処理系/
   コンパイラいじり
   自作言語の妄想をするのがすきです
   システムプログラミング系の研究室にいます
   @agatan_
   http://github.com/agatan/
   

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3. RUST
   のジェネリクス
   一つのコードで複数の型に対応する
   /
   trait
   制約を付けられる
   使うときは具体的な型をいれる
   /
   そして型推論
   fn hello(x: T) -> String {
   format!("Hello {}", x)
   }
   

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4. どうコンパイルされるか
   Rust
   のジェネリクスは monomorphization
   によってコ
   ンパイルされる
   インスタンス化されるたびに専用の関数をつくる
   fn snd(x: (T, U)) -> U { x.1 }
   let a: (i64, i64) = (0, 1);
   snd(a); // => 1
   let b: (Vec, Option) = (vec![], None);
   snd(b); // => None
   この例では と
   がインスタンス化されている
   let a: (i64, i64) = (0, 1);
   snd_i64_i64(a); // <= 専用 関数 呼
   let b: (Vec, Option) = (vec![], None);
   snd_vec_i32_option_u64(b); // <= 専用 関数 呼
   こんな感じにコンパイルされる
   

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5. ジェネリクスとトレイト
   trait Greet {
   fn greet(&self) -> String;
   }
   impl Greet for String {
   fn greet(&self) -> String { format!("Hello, I'm {}", self) }
   }
   impl Greet for i64 {
   fn greet(&self) -> String { format!("Hello, I'm No.{}", self) }
   }
   ジェネリクスにトレイトによる制約がつけられる
   fn conversation(t: T, u: U) {
   println!("T => {}", t.greet());
   println!("U => {}", u.greet());
   }
   monomorphization
   によってコンパイルされる
   の部分はどうなる？
   

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6. 静的ディスパッチ
   専用の関数はどうコン
   パイルされるか
   コンパイル時にどの関数を呼ぶかすべてわかっている
   =>
   静的ディスパッチ
   の っぽい
   fn conversation_i64_String(t: i64, u: String) {
   println!("T => {}", t.greet()); // => greet i64::greet
   println!("U => {}", u.greet()); // => greet String::greet
   }
   

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7. 静的ディスパッチ
   利点
   インライン展開できる！！
   関数を動的に探す必要がない！！(
   ただの関数呼び
   出し)
   欠点
   バイナリが大きくなる...
   分割コンパイルできない
   

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8. 動的ディスパッチ
   どの関数を呼ぶか実行時に決定する
   の仮想関数
   class A {
   public virtual void greet() { std::cout << "Hello, I'm A\n"; }
   }
   class B: public A {
   public virtual void greet() override { std::cout << "Hello, I'm B\n"
   }
   void greet(A const& a) {
   a.greet(); // A::greet? B::greet?
   }
   典型的には仮想関数のテーブルをオブジェクトに紐付
   けておく
   実行時に対象オブジェクトの に対応する関数
   ポインタを探す
   

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9. 動的ディスパッチ
   Rust
   ではトレイトオブジェクトを使う
   /
   =
   「 を満たす何か」のベ
   クタ
   とはかけない
   利点
   バイナリサイズの節約
   分割コンパイルを諦める必要がない
   欠点
   実行時コストがかかる
   

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10. 型が爆発する
    monomorphization
    を進めていくと，型が爆発する
    自前のちょっとしたパーサコンビネータの例
    let mut parser = char('"')
    .and(take_while(|x: &char| *x != '"'))
    .and(char('"'))
    .map(|((_, s), _)| s);
    の型は
    Map<
    And<
    And<
    Char>,
    TakeWhile<[closure@src/main.rs:253:25: 253:45], StrInput<'a>, String>
    >,
    Char>
    >,
    [closure@src/main.rs:255:14: 255:29]
    >
    

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11. EXPRESSION TEMPLATE
    式を型で表す！
    c.f. Boost.Spirit (C++
    のパーサコンビネータ)
    Rust
    には型推論があるので，型の複雑さはほとんど気
    にならない！
    関数定義のときは返り値の型を明示しなくてはならな
    くて若干つらい...
    この辺は読みやすさとのトレードオフ
    Rust
    のコンパイルエラーはわかりやすいので
    expression template
    も（そこまで）辛くない！！
    

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12. わざとエラーを起こしてみる
    としてコンパイルエラーを起こ
    してみると
    =>
    読みやすい！！
    良い感じに詳細が省かれた型名を表示してくれる
    どういう基準でやっているのかはよくわからない...
    

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13. もっとエラーを起こしてみる
    とやってみる
    までは合っている．3
    つ目の
    が間違っている．
    =>
    本当に読みやすい！！！！
    

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14. まとめ
    Rust
    のジェネリクスは静的に色々解決する
    動的にもできる (
    トレイトオブジェクト )
    ジェネリクスしまくると型が爆発する！！
    Rust
    の型推論は強力なので，ほとんど気にならない
    型が合わなくなってもエラーメッセージが本当にわか
    りやすい！！！
    expression template
    的なことをしてもそんなに辛く
    ない
    型以外にもエラーメッセージは本当に読みやすくて
    最高
    

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