セミコロン完全マスター

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2019/3/12 1 セミコロン完全マスター Rust セミコロン完全マスター @qnighy 原将己 (Wantedly株式会社) shinjuku.rs #3 @FORCIA 2019-03-12

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2019/3/12 2 セミコロン完全マスター話す内容 • 最近色々忙しくてRustを書けてないので、いつものように蘊蓄を話します • セミコロンで迷わなくなります (たぶん)

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2019/3/12 3 セミコロン完全マスターセミコロンの用途アイテム類の終端記号 fn foo(); 文の終端記号 let x = 42; 配列宣言マクロの腕 ($e:expr) => { $e * 2 }; [i32; 42] [0; 42]

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2019/3/12 4 セミコロン完全マスター配列型と繰り返し構文 • 元々は [0, ..42] という構文だったものがRFC0520で変更になった経緯がある [i32; 42] [0; 42]

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2019/3/12 5 セミコロン完全マスターセミコロンの用途アイテム類の終端記号 fn foo(); 文の終端記号 let x = 42; 配列宣言マクロの腕 ($e:expr) => { $e * 2 }; [i32; 42] [0; 42]

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2019/3/12 6 セミコロン完全マスター宣言マクロの腕 macro_rules! foo { () => { foo!(42) }; ($x:expr) => {}; }

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2019/3/12 7 セミコロン完全マスターセミコロンの用途アイテム類の終端記号 fn foo(); 文の終端記号 let x = 42; 配列宣言マクロの腕 ($e:expr) => { $e * 2 }; [i32; 42] [0; 42]

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2019/3/12 8 セミコロン完全マスターなぜセミコロン終端？終端記号が必須 Rust, C, C++, Java, C#, Perl, Prolog 改行終端が可能 Ruby, Python, JavaScript, Go, Swift, Haskell, VB 終端が不要 OCaml 括弧 Scheme

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2019/3/12 9 セミコロン完全マスターなぜセミコロン終端？ • 最近もURLOにその話題があった https://users.rust- lang.org/t/why-semicolons/25074 • 端的に言えば…… 暗黙のreturnとの相性のため & 構文的な複雑性の回避

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2019/3/12 10 セミコロン完全マスター暗黙のreturn { let x = 42; println!("{}", x); x } 文文式 (戻り値)

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2019/3/12 11 セミコロン完全マスター暗黙のreturn { let x = 42; println!("{}", x); x; } 文文文最後の値を使うかどうかが明確なので、人間にもコンパイラにも優しいと考えられている

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2019/3/12 12 セミコロン完全マスター構文的な複雑性の回避自動セミコロン挿入は構文が複雑になりがち ……というようなことがよく主張される

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2019/3/12 13 セミコロン完全マスター Pythonの改行の扱い • 字句解析のシンプルなルールで記述されている • 原則として改行 = 文終端 • 括弧の中では改行を無視 • 文末がバックスペースなら続く改行を無視 ……しかし、Pythonは文と式が交互にネストしないという特殊事情がある

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2019/3/12 14 セミコロン完全マスター JavaScriptの改行の扱い • 構文エラーで駆動(ECMA-262 ECMAScript 2018, §11.9) • 改行位置で構文エラーが起きたらセミコロンを挿入する

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2019/3/12 15 セミコロン完全マスター Haskellの改行の扱い • 基本は字句解析の仕事だが、部分的に構文エラーで駆動(Haskell 2010, §2.7) • インデントが同じだったらセミコロンを挿入する • 構文エラーで必要に応じて } を挿入する

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2019/3/12 16 セミコロン完全マスター構文的な複雑性の回避 — 私見自動セミコロン挿入は構文が複雑になりがち改行を条件つきで使用する仕組みはどうしても構文全体と相互作用してしまうので、やはり複雑性のコストは高そう特にRustのマクロはトークン列を入力とするので難しそう

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2019/3/12 17 セミコロン完全マスターセミコロンの用途アイテム類の終端記号 fn foo(); 文の終端記号 let x = 42; 配列宣言マクロの腕 ($e:expr) => { $e * 2 }; [i32; 42] [0; 42]

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2019/3/12 18 セミコロン完全マスターアイテム類とは extern crate, mod, use, impl, trait, type, struct, enum, static, const, fn const, type, fn 真正なアイテムルートや mod 内に書けるトレイトアイテム trait {} 内に書ける const, type, fn 実装アイテム impl {} 内に書ける static, type, fn 外部アイテム extern {} 内に書けるなど

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2019/3/12 19 セミコロン完全マスターアイテム類の終端記号 ; OR 排他規則 {} struct Color { red: u8; green: u8; blue: u8; } struct Color(u8, u8, u8);

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2019/3/12 20 セミコロン完全マスターアイテム類の終端記号 ; OR 排他規則…の例外？ {} use serde::{Deserialize, Serialize};

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2019/3/12 21 セミコロン完全マスターアイテム類の終端記号 ; OR 排他規則…の例外？ {} use serde::{Deserialize, Serialize}; use serde::*; } はuse構文自体に由来するものではない引数の一部としてたまたま出てきただけ ……と解釈されている

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2019/3/12 22 セミコロン完全マスターセミコロンの用途アイテム類の終端記号 fn foo(); 文の終端記号 let x = 42; 配列宣言マクロの腕 ($e:expr) => { $e * 2 }; [i32; 42] [0; 42]

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2019/3/12 23 セミコロン完全マスター復習: 暗黙のreturn { let x = 42; println!("{}", x); x } 文文式 (戻り値) セミコロン終端 = その値を使わないという解釈ブロック末尾以外はセミコロンが来ない？？

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2019/3/12 24 セミコロン完全マスター文終端の原則文は原則としてセミコロンで終端する。しかし…… ➢ 暗黙のreturn のためには最終文のセミコロンの省略が必須。文は式文なら何でもよい。 ➢ {} OR ; 排他規則のために文のセミコロンの省略が可能。文は特定のブロック式である必要がある。型は () である必要がある。

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2019/3/12 25 セミコロン完全マスター末尾以外のセミコロン省略 if true { 42; } else { 53; }; println!("Hello!"); どちらか片方は残す必要がある。セミコロンがなければ型がついてしまうからだ。

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2019/3/12 26 セミコロン完全マスター接頭辞禁止規則 x = if true { 42 } else { 53 } println!("Hello!"); ここで区切っても if文にはならない

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2019/3/12 27 セミコロン完全マスターセミコロン省略規則の罠 if true { 42 } else { 53 } - 1; println!("Hello!"); これはコンパイルが通らない。中置・前置演算子を式文として使うことはほぼないので、気にすることはあまりない

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2019/3/12 28 セミコロン完全マスターマクロとセミコロンマクロ呼び出しの構文は文脈によって微妙に異なるアイテム類マクロ文マクロ式類マクロ foo!(); foo![]; foo!{} foo!(); foo![]; foo!{}; foo!() foo![] foo!{} foo!{} セミコロンありセミコロンなし foo! ident (); foo! ident []; foo! ident {} マクロ定義用構文 ※ () と [] は完全互換

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2019/3/12 29 セミコロン完全マスターアイテム類マクロ macro_rules! foo { ($x:ident) => { fn $x() {} } } foo!(f1); foo![f2]; foo! { f3 } {} OR ; 排他規則で説明できる

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2019/3/12 30 セミコロン完全マスター式類マクロ macro_rules! foo { () => { 42 } } (foo!()); (foo![]); (foo!{}); セミコロンをつけないので全部同じ

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2019/3/12 31 セミコロン完全マスターこれは？ fn main() { dbg!(42); let x = dbg!(42); } 文マクロ式マクロ

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2019/3/12 32 セミコロン完全マスター文マクロの展開規則 fn main() { dbg! { 42 } // Bad! dbg! { 42 }; // Good! dbg!(42); // Good! } セミコロンがついたときは、展開後の文リストの最後の文にセミコロンを付加する ※RustのマクロはASTの構造に沿って行われるので、「セミコロンを付加する」というのは特例的な操作になる

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2019/3/12 33 セミコロン完全マスターまとめと宣伝セミコロンひとつとっても色々な設計判断が見える • {} OR ; 排他規則 • 暗黙のreturnのための規則 • 文マクロと式マクロが整合するための規則 • etc...

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2019/3/12 34 セミコロン完全マスターまとめと宣伝こういう蘊蓄をまとめた本を作っています技術書典に出せるよう計画中！