Ownership of Swift as seen from iteration and Rust

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1. イテレーションとRust
   で見る
   Swift
   の所有権
   @hokuron
   Fenrir inc.
   

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2. 自己紹介
   清水拓磨
   @hokuron
   ドメイン駆動設計
   iOS
   Ruby on Rails
   Rust ← new
   フェンリル株式会社
   

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3. イテレーションとRust
   の挙動から
   来たるSwift
   の所有権に触れてみる
   

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4. Ownership Manifesto
   所有権に関する提案や考察
   実装の優先順位
   ABI Dashboard > Ownership
   排他則 (
   排他アクセス)
   co-routine
   一部だけ; read / modify
   アクセッサ向け？
   __shared / __owned
   引数
   apple/swift
   のmaster
   ブランチにて確認
   

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5. Ownership Manifesto
   > Explicit tools for ownership
   > for loops (
   未実装)
   今後、仕様が変わることもあります。
   

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6. イテレーションにおける
   所有権
   不変イテレーション
   可変イテレーション
   消費イテレーション
   generator (co-routine)
   ↑
   今回は話しません
   

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7. 不変イテレーション
   for shared employee in company.employees {
   if !employee.respected { throw CatastrophicHRFailure() }
   }
   イテレーションの中で要素を変更しない
   イテレーション変数は要素への 共有(shared)
   参照
   要素の取り出しにコピーが発生しない
   Collection
   に対するnonmutating
   な操作
   Collection protocol
   に準拠していれば
   shared
   の明示的な宣言は不要
   

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8. 不変イテレーション
   Array
   など内部的にストレージ(=
   バッファ)
   を持つ型の
   場合
   そのストレージに対する排他アクセスが発生
   イテレーション中はこのArray
   を変更できない
   

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9. 可変イテレーション
   for inout employee in company.employees {
   employee.respected = true
   }
   イテレーションの中で要素を変更可能
   イテレーション変数は要素への 可変(inout)
   参照
   要素の取り出しにコピーが発生しない
   MutableCollection
   に対するmutating
   な操作
   

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10. 可変イテレーション
    Array
    など内部的にストレージ(=
    バッファ)
    を持つ型の
    場合
    そのストレージに対する排他アクセスが発生
    イテレーション中はこのArray
    にアクセスそのもの
    ができない
    NSArray
    などの参照型のコレクションには適用され
    ない
    すべての操作がnonmutating
    になるため
    

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11. Rust
    における共有参照・可変参照
    共有参照
    let mut prime_nums = vec![2, 3, 5, 7];
    let prime_ref: &vec = &prime_nums;
    // cannot borrow `prime_nums` as mutable
    // because it is also borrowed as immutable
    prime_nums.remove(0);
    dbg!(prime_ref);
    dbg!(prime_nums);
    共有参照としての借用が終わるまで
    可変操作(
    借用)
    ができない
    参照中に元の値が変更されないことを保証
    安全
    

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12. 不変イテレーション
    Array
    など内部的にストレージ(=
    バッファ)
    を持つ型の
    場合
    イテレーション中はこのArray
    を変更できない
    

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13. Rust
    における共有参照・可変参照
    可変参照
    let mut prime_nums = vec![2, 3, 5, 7];
    let prime_ref = &mut prime_nums;
    // cannot borrow `prime_nums` as immutable
    // because it is also borrowed as mutable
    println!("{:?}", prime_nums);
    println!("{:?}", prime_ref);
    可変参照としての借用が終わるまで
    別の借用(
    共有参照すら)
    ができない
    変更中の値が使われないことを保証
    安全
    

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14. 可変イテレーション
    Array
    など内部的にストレージ(=
    バッファ)
    を持つ型の
    場合
    イテレーション中はこのArray
    にアクセスそのもの
    ができない
    

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15. 消費イテレーション
    for owned employee in company.employees {
    newCompany.employees.append(employee)
    }
    いつものイテレーション ( owned
    の明示は不要)
    イテレーション変数は要素を owned(
    所有)
    する
    Sequence protocol
    に対するconsuming (
    消費)
    操作
    

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16. 消費イテレーション
    イテレーション変数は要素を owned(
    所有)
    する
    non-copyable
    型 (
    未実装)
    から要素の所有権を得る
    Sequence protocol
    破壊的な消費をしながらのイテレーション
    1
    度目とそれ以降のイテレーションが同じ結果にな
    るとは限らない
    2
    度目以降のイテレーションは未定義動作
    

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17. Rust
    における消費イテレーション
    let prime_nums = vec![2, 3, 5, 7];
    for prime in prime_nums {
    println!("{:?}", prime);
    }
    // borrow of moved value: `prime_nums`
    println!("{:?}", prime_nums.is_empty());
    未定義動作どころか未初期化状態になり
    コンパイルが通らない
    prime_nums
    変数そのものがmove(
    移動)
    する
    

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18. まとめ
    不変イテレーション
    変数をshared
    で宣言
    →
    最適化で宣言不要になる場合も
    nonmutating
    な操作が可能
    ループ中にコレクションに対する可変操作はでき
    ない
    Rust
    は安全
    

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19. まとめ
    可変イテレーション
    変数をinout
    で宣言
    mutating
    な操作が可能
    ループ中にコレクションにアクセスできない
    Rust
    は安全
    

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20. まとめ
    消費イテレーション
    変数をowned
    で宣言
    →
    所有の意図を明示する以外は省略可能？
    non-copyable
    型との組み合わせで花ひらく？
    Rust
    は安全
    

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21. まとめ
    Rust
    は安全
    

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22. ご静聴ありがとうございました!
    

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