君は古の言語 M4を知っているか KLab株式会社 牧内大輔

自己紹介 ● 牧内大輔（MakKi） ● Twitter: @makki_d ● GitHub: makiuchi-d ● 学生の頃 ○ 専攻は発生生物学 ○ 動画関連のOSS（AviUtlの透過性ロゴとかいろいろ） ● 入社してから ○ ガラケー向けブラウザゲーム→スマホゲーム

最近の仕事 オンライン対戦データ中継システム ● クライアント： C# (Unity/.Net) ● サーバ： Go+MySQL(Aurora) ● 通信： WebSocket、gRPC ● 開発環境： docker-compose game (go) lobby (go) hub (go) MySQL 端末 部屋検索 gRPC 部屋作成・参加 部屋情報書き込み websocket 観戦clientとして接続 websocket clientとして接続 （Player or 観戦) HTTP(msgpack) 部屋検索・参加

M4 is 何？

M4 is 何？ “ m4 は、ブライアン・カーニハンとデニス・リッチーが設計した汎用マク ロプロセッサである。その名称は、"macro" の "m" と、AP-3ミニコ ンピュータでデニス・リッチーがそれ以前に書いたマクロプロセッサ "m3" の次、というところから来ている。 出展：wikipedia http://ja.wikipedia.org/wiki/M4_(プログラミング言語)

マクロプロセッサ？

マクロプロセッサ define(`H’, `Hello, $1!!’) こんなマクロを定義して

マクロプロセッサ define(`H’, `Hello, $1!!’) H(traP) こんなふうに呼び出すと

マクロプロセッサ define(`H’, `Hello, $1!!’) H(traP) Hello, traP!! これが出力される

マクロプロセッサ define(`H’, `Hello, $1!!’) H(traP) Hello, traP!! これが出力される 定型文を生成するのに便利

M4 is 何？ “ ……それ以前のマクロプロセッサとは異なり、特定のコンピュータ言語 や自然言語を対象としたものではない。ただし、もとはFORTRANの方言 であるRatforの開発で使うために開発された。 他のマクロプロセッサとは異なり、m4 は一般的なプログラミング言語と 同様、チューリング完全である。 出展：wikipedia http://ja.wikipedia.org/wiki/M4_(プログラミング言語)

チューリング完全？

チューリング完全 “ 計算理論において、ある計算のメカニズムが万能チューリングマシンと 同じ計算能力をもつとき、その計算モデルはチューリング完全（チューリ ングかんぜん、Turing-complete）あるいは計算完備であるという。 (中略) 簡単に言えば、チューリング完全であれば、実現可能なアルゴリズムや 手続きはすべて処理できるということを意味している。 出展：wikipedia http://ja.wikipedia.org/wiki/チューリング完全

つまり コンピュータで動かせるアルゴリズムは 全てM4でも記述できる

つまり コンピュータで動かせるアルゴリズムは 全てM4でも記述できる M4は万能

確かめてみよう

確かめてみよう チューリング完全性の証明 ● チューリング完全な処理系を実装できればOK

確かめてみよう チューリング完全性の証明 ● チューリング完全な処理系を実装できればOK チューリング完全な処理系 Brainfuck

Brainfuckとは +++++++++[>++++++++>+++++++++++>+++++<<<-]>.>++.++++++ +..+++.>-.------------.<++++++++.--------.+++.------.- -------.>+. Hello, world!

M4で実装してみた

bfm4 https://github.com/makiuchi-d/bfm4 KLab TechBook Vol.1 でも解説（PDFダウンロードできます） https://www.klab.com/jp/blog/tech/2022/tbf12.html

デモ

結論 M4はチューリング完全である. Q.E.D.

ありがとうございました。