ここは俺の備忘録だ

少なくとも日本語での言及が少ない話をするつもりです

Rustのreference/dereferenceまとめ

この記事は TUT Advent Calendar 2016 - Adventar 5日目の記事です.

3日目の記事: 5mmくらいわかる競馬講座~国庫から出金~(CC他 - 自分用

(@naruhodo2015さんへ: Rustは関数型プログラミング言語では無いですよ ><)

最近,友人et al.と適当な映像を垂れ流しながらもくもくと作業する会が不定期で開かれる様になりました.そこでRustを書いていた友人曰く「Rustのreference/dereferenceの対応とその演算子がわかりにくい」との事で,まとめてAdCに貼ることに.

f:id:Nnwww:20161205002404j:plain

(mut &になってるのは徹夜で脳死していた影響です (´・_・`))

一番わかりにくいのはLHSとRHSに現れる&の役割が異なる事です.LHSで登場する「パターン」では参照の付加をrefパターンで行えるようになっており, let ref x = ...等とすると右辺の評価結果に参照を付加した物をxとして束縛します.一方でdereferenceを行うのが&xパターンで,これはref xと比べれば自然な使われ方でしょう. ある値xの参照が入ってくるので,&xに分解されると考える訳です.

RHSで登場するのは単項演算子である事に注意します.するとこれがC/C++に由来するreference/dereferenceの記法である事が分かると思います.

構造体に結び付くメソッド構文の場合,参照を打ち消すようにdereferenceが行われます*1.実用では参照が付加される関数がどれなのか(iterなど),ライフタイムがある場合はどの引数に基づくのか*2,use after freeが起きる場合スコープをどう限定するかなどなどを気にしつつreference/dereferenceの対応を取っていく必要があります.コンパイラと協力しながらdata race安全なコードを詰めていくプログラミングがRustの醍醐味でありつらみでもあるわけですね.

filterのように,イテレータには二重に参照を付加して述語へ渡してくるものが幾つかありますが,この理由は分かっていません.詳しい型がいらっしゃったら是非コメント宜しくお願いします.

それでは,皆さん良いRustプログラミングを!

6日目は @jp3cyc さんの Ogaki Mini Maker Fairに行ってきた | jp3cyc's blog です.

*1:`Deref` による型強制

*2:HashMap等,使い回しが起きる所で重要になります.e.g. コンテナの値を取って→入れて→エラー (lifetimeとかの話) - Qiita

Rustでmpsc::Receiversを1スレッドかつ並行に待つ方法

イベントハンドリング等である程度込み入ってくると単一の膨れ上がったenumを分割し,それぞれのモジュールに分けたりする.すると複数のenumが一堂に会する場が何処かに発生する筈だ.

ただ.std::sync::mpsc::Receiverのrecvやiterブロッキングであるため,enum毎に用意した複数のReceiversで逐一止まってしまうのは効率が悪い.

ではReceivers毎にスレッドを立てれば良いかというと,これも所有権が持っていかれる等面倒が多いし,そもそも1つのReceiversを待つ為だけにそれぞれカーネルスレッドを立てるのは無駄な気がする.

というわけで以下は個人的に分散処理のOSSを眺めていた際提案されていたそういうモチベの解決策,のアルゴリズムの再現である.

これはこのままでは動かない.流れと実装しなければならないものの備忘録という事にしてほしい.

#[derive(Debug, Clone)]
enum EvCat {
    Net,
    UI,
}

#[derive(Debug)]
enum NetEv {
    Success,
    Failure,
}

#[derive(Debug)]
enum UiEv {
    ScreenTransition,
    Terminate,
}

struct EvSender<Cat, Subset> {
    ev_tx: mpsc::Sender<Subset>,
    cat: Cat,
    cat_tx: mpsc::Sender<Cat>,
}

fn main() {

    let (cat_tx, cat_rx) = std::sync::mpsc::channel();
    let (net_ev_tx, net_ev_rx) = std::sync::mpsc::channel();
    let (ui_ev_tx, ui_ev_rx) = std::sync::mpsc::channel();

    let ui_ev_sender = EvSender::<EvCat, UiEv>::new(ui_ev_tx, EvCat::UI, cat_tx.clone());

    let nw_ev_sender = EvSender::<EvCat, NetEv>::new(net_ev_tx, EvCat::Net, cat_tx);

    let joinh = thread::spawn(move || {
        for it in cat_rx.iter() {
            match it {
                EvCat::Net => {
                    if let Ok(net_ev) = net_ev_rx.try_recv() {
                        match net_ev {
                            NetEv::Success    => { /* Do Something */ },
                            NetEv::Failure => { /* Do Something */ },
                        }
                    }
                },
                EvCat::UI => {
                    if let Ok(ui_ev) = ui_ev_rx.try_recv() {
                        match ui_ev {
                            UiEv::Terminate       => break,
                            UiEv::ScreenTransition => { /* Do Something */ },
                        }
                    }
                }
            }
        }
    });

    nw_ev_sender.send(NetEv::Connected).unwrap();
    ui_ev_sender.send(UiEv::CreateDirectory).unwrap();
    ui_ev_sender.send(UiEv::Terminate).unwrap();
}

Receiverの try_recv 関数だけは唯一ノンブロッキングメソッドであり, 値が届いて無ければResult::Errを返してくれる.cat_rxのiterブロッキングは仕方ないのでスレッドで打ち消す.

EvSenderの実装だが,これはnew関数の値を保持するだけの構造体である. 使われているのは最後のsendの部分で(このページでは実装されていないので想像して欲しい),先のEvSenderに対して以下の様なimplになる.

fn send(&self, event: Subset) -> Result<(), /*error types*/> {
    if let Err(err) = self.ev_tx.send(event) {
        /*error handling*/
    }
    if let Err(err) = self.cat_tx.send(self.cat.clone()) {
        /*error handling*/
    }
    Ok(())
}

ev_txへ分割されたenumのサブセットをsendして様子を見た後,続けてcatを流す. すると理想的にはmatchする値が流れ着くのに続いてforのcat_rx.iter()が作動し,enumをハンドリングするという流れになる.

この方法ならばenumのサブセットを各モジュールに分散させてそれぞれ使っている場合でも, 全体の集合を定義しておく事で,まとめてハンドリングできるようになる. 今回の題材はenumによるイベントのハンドリングであったが,それに限らず複数のReceiversの集約として有用なモデルだと言えるだろう. これまで代数的データ型を使う機会は頻繁に有ったが,所有権を意識させられるとまた新しい用途や工夫が現れ中々面白いものである.

Mac版SpacemacsのPowerlineが正しく描画されない問題

この問題についてだがissueが上がっており既知の問題ではあるものの, あの長大なQ&Aの深奥に書かれているためここに残す.

(というか何故既知なのに公式のPrerequisitesが更新されないんだろうか)

emacs-mac-portをbrewで導入し,後は公式の通りspacemacsをgit cloneするプロセスを踏めば良い.

github.com

brew tap railwaycat/emacsmacport
brew install emacs-mac --with-gnutls --with-imagemagick --with-spacemacs-icon

before:

after:

最近はspacemacsを常用している. 一時期evil + emacsを試していた自分としては非常に理想的な環境であり, かれこれ5年程(neo)vimを使っていたもののすっかり乗り換えてしまった. レイヤについて調べたらまとめて記事にしたい…と考えている.

merilnの補完パッケージ初期化スクリプト

merilnは便利だがプロジェクト毎に一々書くのもだるい。 そう思って前に調べたら調度良いタイミングでそういうスクリプトを書いてくれている人が居た。

Create .merlin file for a project with all your ocamlfind packages and .opam sources in there · GitHub

このgistのスクリプトはopam内のパッケージ全てを入れてしまうので、コメントにて他の方が手を加えてくれた指定版を用いると良い。 埋もれてしまうには勿体無いので、分散としてここでも言及しておく。

#!/bin/sh

# Add PKG's:
ocamlfind list \
    | awk '{ print "PKG "$1 }'

# See https://github.com/the-lambda-church/merlin/wiki/Letting-merlin-locate-go-to-stuff-in-.opam
find ~/.opam -name '*.cmt' -print0 \
    | xargs -0 -I{} dirname '{}' \
    | sort -u \
    | awk '{ print "S "$0"\nB "$0 }'

# e.g.) merlin-init.sh | grep batteries > .merlin

私の環境では以下のようになる。

PKG batteries
S /Users/nnwww/.opam/4.02.3/build/batteries.2.4.0/_build
B /Users/nnwww/.opam/4.02.3/build/batteries.2.4.0/_build
S /Users/nnwww/.opam/4.02.3/build/batteries.2.4.0/_build/build
B /Users/nnwww/.opam/4.02.3/build/batteries.2.4.0/_build/build
S /Users/nnwww/.opam/4.02.3/build/batteries.2.4.0/_build/src
B /Users/nnwww/.opam/4.02.3/build/batteries.2.4.0/_build/src

単純な方法なのでこれでcoreを指定するとppx_core等も対象に入れてしまうが、実用には十分だろう。

ズンドコOCaml

元ネタと流れ

qiita.com

流行りには乗れ。

コード (ppx_deriving.show)

type zundoko = ZUN | DOKO [@@deriving show]

let rec sing cnt gen = match gen () with
  | DOKO -> if cnt = 4 then print_endline "KIYOSHI!" else sing 0 gen
  | ZUN -> sing (cnt + 1) gen

let () = sing 0 (fun () ->
    let zd = if Random.bool () then ZUN else DOKO in
    print_endline @@ show_zundoko zd; zd)

初めはすごいHな言語の例を受けて「batteriesのLazyListとパターンマッチで数字なんて出てこない!イケイケ!モダン!ヒュー!抱いて!」となる予定だったが汚物が建立したので潔くカウントした。 メモリも無駄にせずリストに有り勝ちな無駄O(n)走査も無くforとifの塊よか簡潔…と思いたい。 文字列で済ませば依存性も無くなるしより短くもなるけれど網羅性を担保せずしてな~にがパターンマッチじゃと実家のキャットに言われたので。

コード(ppx_deriving.show, Batteries.LazyList)

5つのまとまりで考えて良いことを忘れていたので修正した所マシになったため追記。

open Batteries.Legacy
open Batteries.LazyList

type zundoko = ZUN | DOKO [@@deriving show]

let rec sing l = match take 5 l |> to_list with
  | ZUN :: ZUN :: ZUN :: ZUN :: DOKO :: [] -> print_endline "KIYOSHI!"
  | _ -> print_newline (); sing @@ drop 5 l

let () = sing @@ from (fun () ->
    let zd = if Random.bool () then ZUN else DOKO in
    print_endline @@ show_zundoko zd; zd)

LazyListは文字通り遅延リストで、fromに遅延評価時のthunkを渡して生成できる。このthunkでコンソールに出力すれば良い。 あとはリストを5ずつ見て所定の配列になるまで捨てていくだけ。

BatteriesはString.println stdout ~というコードを提供し、標準ライブラリのprint_系を隠してしまう。 細々し過ぎているという気持ちも分からなくもないが、今回は使いたいのでLegacyで引っ張りだしている。

先程と比べ、コードの状態を追わなくても一目瞭然になったのはより「らしいコード」と言えるかもしれない。

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速い短い型安全。

改行位置の自由度が高いシンタックスや、言語仕様が複雑じゃない所もポイントです。

正格評価かつ最適化が支配的でないため、計算量の見通しが容易で自身による最適化がコードに反映され易いのも直感的で良し。 (これは受け売り半分ですが…

可能な限り副作用を抑え安全を指向しながらも、冗長になってしまう所は副作用で殴ってしまえるのも1つの力でしょう。

OCamlはいいぞ。

関数型云々とOCamlに入門したので。

本記事はTUT Advent Calender 2015 22日目のために書かれました。 前日はid:NU_Panさんです。 nu-pan.hatenablog.com

昨年が技術記事割合多めだったような気がしてたんですけど傾向変わってて何だか本記事浮いてしまっている…(´・_・`)

導入

私が所属しているプログラミングサークルでは長期休業期間手前等、大学の日程の折り目に合わせライトニングトーク"TUTLT"を行っており、特に今回はサークル外の方(なまる〜ん)も参加するなど良い傾向が見られたなぁと思います。

(AdCと同じで技術ネタ強制ではないのでサークル外の方もっと参加しても良いんだよ?)

この流れもあり、AdCではLTで行った言語に依らない関数型プログラミング入門のスライドにOCaml入門を追加し、

前後編として公開することに決めました。

動機

此度は学内の方への布教と学外の方からの被マサカリが主目的です。こういうのは初心者のうちに言語化してマサカリ受けとけってじっちゃんが言ってました。 おかしな所、説明不足な所についてよろしくお願いします。

スライド

前編の関数型プログラミング入門はP.47まで、P.48からが後編のOCamlを用いた入門となっています。

本記事にも埋め込んでみたものの、特に後半は密度が上がるため、

全画面もしくはSlideShareからダウンロードして閲覧することをお勧めします。 (ダウンロードすると元画質で見ることができます)

www.slideshare.net

環境構築編

OCamlに興味を持っていただけましたか?

貴方がEmacserなら検索すれば色々な記事がヒットしますし、特にOcamlアイドルことid:no_maddojpさんの記事がお勧めです。

no-maddojp.hatenablog.com

貴方がVimmerなら環境構築の一助として弊記事をどうぞ

nnwww.hatenablog.com

学び

Q.) ぶっちゃけ後半見難くない?

A.) そうなんすよ…(´・_・`)

途中までスライドで作っていたためそのままOCaml入門もスライドで制作したのですが、

スライド上で可読性を失わない実例を探したり、分かりやすい説明方法に苦心したり、

その割に出来が微妙だったりと利点が全く無いですね。 ソースの解説はブログなりの記事形式で書きましょう…

明日23日目は最優秀発表賞ことけーさんによる記事です。

k3-kaimu.hatenablog.com

書き上がったようです、お疲れ様でした(´・_・`)

人によっては忙しさ最高潮の時期だと思われますが、皆さん良きクリスマス&お年を!

私は今からこたつみかんたこ焼き映画三昧の正月が楽しみです( ・`ω・´)

OCaml on Vim with Homebrew

動機

私は元々Vimを使っていたが、OCamlEmacsで書くのが安牌だとされている。(現在ではSpacemacsが最も簡単に入門できる環境だろう) そこでEmacsに乗り換えてみると、此方は此方で快適であるものの、同様にエディタを軽々と乗り換えられる人はそう多くないだろうとも思った。 丁度「OCamlに入門したんだから今の内に振り返りの記事を書こう」と考えていたので、その布石としてOS X上でVimを使う際の環境構築について書くことにした。 Emacs側についてはもっと詳細な説明を書かかれている方がいらっしゃるのでそちらを参照してもらいたい。

前提

みんな HomebrewとNeoBundleの入ったVimは持ったな!! 行くぞォ!!

シェル上での設定

言語専属パッケージマネージャがOCamlにも有るので入れる。各種操作でコケる事の殆ど無い良い子。

brew install opam
opam init --comp 4.03.0

ここまででopamが何か言っているようならそちらに従って下さい。 インストールが完了したようなら~/.ocamlinit#topfindが有ること、~/.zshenvないし~/.zshrc(お好みのシェルの設定に置き換えてください)に. ~/.opam/opam-init/init.zsh > /dev/null 2> /dev/null || true があることを確認して下さい。

次に後に紹介するmerlinのための設定を行います。シェルの設定に以下の環境変数を追加してexec $SHELL -lしてください。

export OCAMLPARAM="_,bin-annot=1"
export OPAMKEEPBUILDDIR=1

1つ目の変数はOCamlコンパイラに渡すデフォルトのオプションです。ここでbin-annotを1にしておきます。これにより生成されるcmtファイルにはコンパイルしたソースの型付き構文木情報が含まれており、merlinはこれを利用することで:MerlinLocate(IDEにお馴染みのGoto Definition機能)を実現しています。

2つ目の変数はopamでインストールしたパッケージのソースを残すオプションで、buildディレクトリ下にビルド済みのソースがプロジェクト丸ごと保存されるようになります。1つ目のオプションと組み合わせることでcmtが生成されている筈なので、そのプロジェクトのディレクトリに移動してソースを開けばすぐにソースブラウジングができるようになります。

OCamlは基本的にmlファイル(実装のファイル)に対応したmliファイル(mlの実装のうち、露出する関数のシグネチャを記すファイル、大体ocamlbuild ソース名.inferred.mliで自動生成してから弄る)にその関数のドキュメント付けを行う文化があります。特に後述するライブラリのcore等はweb上のドキュメントよりもmliのドキュメントの方が圧倒的なので、ソースを読む癖を徹底付ける必要があります。そのためこの2つのオプションは結構重要です。詳細は以下を参照して下さい。

Letting merlin locate go to stuff in .opam · the-lambda-church/merlin Wiki · GitHub

続いて色々インストールしていきます。

opam install ocamlfind ocamlbuild utop merlin ocp-indent core -y

順番に、ライブラリの依存関係やパスを解決するツール、ビルドツール、REPL、補完プラグイン、インデントプラグイン、JaneStreet製の標準ライブラリ強化版です。ちょっと語弊が有るかもしれませんが許してください。

なお、今回はRealWorldOCamlを読むための設定を兼ねているのでcoreを導入していますが、如何せんビッグなライブラリなので、バイナリが大きくなることが気になるなら扱いやすいサイズのライブラリが良いと思われます。次点で有名なGitHub - ocaml-batteries-team/batteries-included: Batteries Included projectOCaml 4.02.3と共に最近AtCoderに入りました。OCamlは実行コンパイル共に関数型プログラミング言語では高速とされる部類なので競プロにも良い筈です。 (最近はBatteriesの方がいいなと思っています)

Vimの設定

ここから先程入れたプラグインを呼び出す設定をしていきます。 お使いのVimのパッケージマネージャでsyntasticとocp-indent-vimを入れて下さい。 (まだ試してないんですけどwatchdogs.vimでも設定すればOCaml用のチェック走らせられそうですね、保存時以外の非同期チェックが良い方はそちらを試して僕に是非教えて下さい)

NeoBundle 'Shougo/neocomplete.vim'
NeoBundle 'scrooloose/syntastic'
NeoBundle 'def-lkb/ocp-indent-vim'

Neocompleteの設定に関してはVim界隈で沢山の言及があるので説明は不要かと思われます。githubの設定例のコピペで全く問題なく動作するでしょう。ただし後述するmerlinのようなvim側のパッケージマネージャで管理しないvimscriptの読み込みをNeoBundleLazyなどで遅延読み込みするのはお勧めしません。私の経験談でしかありませんが、結構簡単に動かなくなります。

私のsyntasticの設定です。特に重要なのは上2パラグラフで、symbolや色の設定はお好みでどうぞ。

set statusline+=%#warningmsg#
set statusline+=%{SyntasticStatuslineFlag()}
set statusline+=%*

let g:syntastic_always_populate_loc_list = 1
let g:syntastic_auto_loc_list = 0
let g:syntastic_check_on_open = 0
let g:syntastic_check_on_wq = 0

hi SyntasticErrorSign ctermfg=160
hi SyntasticWarningSign ctermfg=220

そして一番この記事で重要そうなのがここ。

let g:opamshare = substitute(system('opam config var share'),'\n$','','''')

execute "set rtp+=" . g:opamshare . "/merlin/vim"
let g:syntastic_ocaml_checkers = ['merlin']

if !exists('g:neocomplete#force_omni_input_patterns')
    let g:neocomplete#force_omni_input_patterns = {}
endif
let g:neocomplete#force_omni_input_patterns.ocaml = '[^. *\t]\.\w*\|\h\w*|#'

opamはコンパイラのバージョン毎にディレクトリを分けており、それに付随するパッケージ達もディレクトリ毎に分かれています。ユーザーが意図的にディレクトリを分けることも可能であるため、

  • 実験的なコンパイラも手軽に試せる
  • バージョン由来の問題を各ディレクトリに閉じ込められる
  • 特定プロジェクト用の環境を作れる

などなど利点が多いのですが、エディタ側の設定では工夫が必要になります。 opamは現在フォーカスしているコンパイラ(これはopam switch <コンパイラのバージョン>で切り替えます)の情報を提供するコマンドがあるので、それを使って各パッケージに同梱されたVimプラグインファイルへのパスをVim本体が読み込むランタイムパスに追加する必要が有るという訳です。merlin自体のパスを通したらsyntasticにmerlinを設定しておいて下さい。ocp-indentについては先程入れたVim側のプラグインがよしなにしてくれるので特に何も記述する必要はありませんが、細かなインデントの変更を行いたい場合だけ公式ドキュメントを見ながら.ocp/ocp-indent.confを設定して下さい。ocp-indent.confの記入例はこちら

ちなみにこのスクリプトのsystem関数はopamが無いとエラーを吐くので、ポータブルなvimrcを望む方はopamの所在を確認しておきましょう。(if executable('opam')などなど

最後に自動補完の設定となります。補完自体はmerlinにお任せしたいので、Neocompleteのg:neocomplete#force_omni_input_patternsに補完を呼び出す際の正規表現を渡します。 良い方法ないかなーと思って探していた所、merlinのVimプラグインのhelpファイルの最も奥底にneocomplcache時代の設定が眠っていたので正規表現だけ拝借しました。本当に神様仏様暗黒美夢王様です。

(2015 11/15追記) そういえば忘れてましたけどデフォルトのままだとインデント周りでocp-indent-vimが支配的に成れていないようなので、~/.vim/ftplugin/ocaml.vimに、

set shiftwidth=2
set tabstop=2
set softtabstop=2

のように追記しておいて下さい(あくまで貴方のocp-indent.confに合わせてお願いします、これは私の例です)、この場合であればfiletypeがocamlの時だけインデントがスペース2個分になります、expandtabするか否かはお好みでどうぞ。 ftplugin/ocaml.vimはmerlinでも使用しているようで、ここにプラグインの遅延読み込み設定などを入れるとエラーになりやすいので気をつけて下さい。(経験談

merlinのための設定

.merlinファイルを貴方が作業するディレクトリ下に配置することでどのソースやパッケージを補完するのかを設定することが出来ます。 coreだけ入れてくれれば良いよという場合はPKG coreをカレントディレクトリの.merlin内に書いて下さい。 詳しくはこの辺を参考にすると良いと思われます。

no-maddojp.hatenablog.com

vim使用時のmerlinの諸機能(式の型評価やコードサーフィン機能)や、補完の詳細なコンフィグは以下のmerlin自体のwikiを見て下さい(実質必読

github.com

すると…

(ここから2文字も打てば殆ど絞られるので作業に支障は無いです)

(追記:) 実際に沢山のパスを記述するのは面倒なものです。こちらもお勧めしておきます。

nnwww.hatenablog.com

学ぶ

Real World OCamlが無料で公開されており、難しくない英語ですし、他の和書と比べ新しめで踏み込んだ内容だと思います。(まだ2章のパース関連までしか読めてないのですが…)

日本語なら…

gihyo.jp

OCamlについて踏み込む訳では有りませんが、関数型言語を用いたプログラミングの基礎としては、

http://www.saiensu.co.jp/?page=book_details&ISBN=ISBN978-4-7819-1160-1&YEAR=2007

を読むのが良いと思われます(少なくともweb上の小難しい表現で得意になっている記事よりは余程平易で為に成ります)

言語化を兼ねて関数型プログラミング & OCaml雰囲気ざっくり入門を書いてみました、専門書と比べあまりにも貧相ですが御参考までにどうぞ。

nnwww.hatenablog.com

ocp-index, OCamlSpot, merlin, 或いは gtags

これらはmliとmlの間を移動したり、呼び出しから実装へ跳んだりする機能を持つプラグインです。規模が大きくなったり本腰を入れたコードリーディングには欠かせない存在だと思います。 私の場合試しにocp-indexを入れてみたんですが思った挙動をしないのでそれ以外を入れることを検討中です… unite-gtagsのようなgtagsとの連携はまだ導入していませんが、最近merlinを使っています。機能の詳細は先程挙げたmerlinのwikiを見て欲しいのですが

  • top levelのモジュール名を指定してml, mliへジャンプする機能
  • 式の型を表示する機能(更にその式の外側or内側の式を評価する機能)
  • カーソルを置いた関数の定義へジャンプする機能

があるので非常に便利です。またOCamlシンタックスに併せた移動機能MerlinJumpが追加されたようですね。

Jump command · the-lambda-church/merlin Wiki · GitHub

これにアウトラインを走査する機能があれば最高なのでgtagsとかも試してみたいですね!