Lisp -> Wasmコンパイラを作りたかった人の話

Lisp -> Wasmコンパイラを作りたかった人の話 Endered

自己紹介名前: Endered 使用OS: NixOS メインで使う言語: Lisp / Scala 競技プログラミングを少しだけしている
[備考] 静的型付け関数型言語が好きです

普段していること - LispからJSやLuaへのトランスパイラを書いたり - Lispでバックエンドを書くのに欲しいライブラリを書いたり - LispでLaTeXを書くためのフレームワークを作ったり - etc… と、Lispでこの世の全てができたら嬉しいなと模索しています

Lispってどんな言語？特徴 - 全てが前置記法 - 中置記法が無い - マクロで言語拡張ができる - 記号を名前に使える！
- 定数を+で囲う(ex. +pi+, +max-connections+) - グローバル変数を*で囲う(ex. *db*, *error-logs*) - boolを返す関数の末尾が?(ex. prime?, even?) - 副作用がある関数の末尾が! (ex. push!, swap!)

普段していること - LispからJSやLuaへのトランスパイラを書いたり ◁ 今日はここあたりの話 - Lispでバックエンドを書くのに欲しいライブラリを書いたり - LispでLaTeXを書くためのフレームワークを作ったり -
etc… と、Lispでこの世の全てができたら嬉しいなと模索しています

あるLuaを書く日のこと Luaにトランスパイルしたコードが謎のメッセージを出して動かない？

そんなことはない

そんなことはない構文のネスト深すぎw 死にますw

生成されたソースコード

自分が使う言語が特殊すぎた… Lispだとソースコードを自動生成する都合上、ネストが1000超えることがたまにあるので、まさかネストが深いだけでLuaが死ぬとは思わなかった(反省はしている)

自分が使う言語が特殊すぎた… Lispだとソースコードを自動生成する都合上、ネストが1000超えることがたまにあるので、まさかネストが深いだけでLuaが死ぬとは思わなかった(反省はしている) 教訓 - ネストが200を超えるプログラムは書くべきではない

どうすればよいか？トランスパイラの出力するコードのネストを浅くしたい ⇓ もっと原始的な命令にトランスパイルすればネストが浅くなるのでは？ ⇓ 💡コンパイラを作って、コンパイル結果を高級言語に変換すればよいのでは？ - asm.jsが取っていた戦略(ブラウザでC言語を動かすためのOSS) ここでWASMコンパイラを作ることが決定

WASMへコンパイルしようとした理由

WASMへコンパイルしようとした理由 A. 人気だったからちゃんと他にも理由はありますが、話すと長くなります

コンパイラの構成主に3つのレイヤで構成 - K正規化層 - プログラムをできるだけ単純な形に変換するぞ！ - クロージャ変換層 - 関数が「環境」を参照できるようにするぞ！
- コード生成層 - WASMの命令列に変換するぞ！

K正規化層正規化とは - プログラムを実行順序の曖昧性が無い形に変換する操作

正規化の例

K正規化層正規化とは - プログラムを実行順序の曖昧性が無い形に変換する操作 - 見た目が高級言語なアセンブリ言語に変換していると思えば良いです

クロージャ変換層クロージャ変換 is？ - A. 関数の引数に渡していない値を参照するための仕組み

クロージャ変換が必要なコードの例

クロージャ変換層クロージャ変換 is？ - A. 関数の引数に渡していない値を参照するための仕組みどうやって実装するの？ - A. 関数を(関数への参照,
関数の環境)の組で表現する

クロージャ変換したソースコード

クロージャ変換層クロージャ変換 is？ - A. 関数の引数に渡していない値を参照するための仕組みどうやって実装するの？ - A. 関数を(関数への参照,
関数の環境)の組で表現するつまり - クロージャ変換を使えば、関数型言語の関数を単純な手続きだけで表現できる

コード生成層自明！ Q.E.D

デモンストレーションしたかった…！！！完成したものをお披露目したかったのですが、実は完成しませんでした。 - K正規化層: 完成 - クロージャ変換層: 完成 - コード生成層:
未完成完成できなくて悔しい(´・ω・｀)

完成しなかった理由初めて作るコンパイラをLispにしようとするのは難しいですね Lispの言語仕様はコンパイラが作りづらい - 動的型付け言語 - 型周りの設計でかなり時間を取られる - 関数型言語 -
VMコンパイラは作りやすいが、ネイティブコンパイルは難しい - 可変長引数関数が言語の主体 - これが存在するだけで、設計がすごく難しくなりました

俺達の戦いはこれからだ！ LTに完成は間に合いませんでしたが開発は続けます - 早く完成させてトランスパイラを作り直したい - コンパイラを作るのが思ってたよりも楽しい作業だった - トランスパイラを作る上で大切なことを沢山知れた - 自作ソフトウェアを自作コンパイラで作りたい！！！！！！！！！！！！！

Lisp -> Wasmコンパイラを作りたかった人の話

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Endered

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