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概要: Rust2018以降、Rustのモジュールシステムは入門しやすく、かつマスターしにくくなりました。そこで本記事では、その両方を達成することを目指しました。 モジュール入門 名前解決の役割と用語 モジュールグラフの構造 インポート解決 可視性 パス解決 名前解決とマクロ 本記事は2017年に書いた記事 (https://qnighy.hatenablog.com/entry/2017/03/27/070000, https://qnighy.hatenablog.com/entry/2017/04/24/070000 ) と同じテーマで、Rust2018を考慮して改めてまとめ直したものです。 注意: 本記事中のサンプルコードの多くは、Rustの細かい仕様や実装を調べるためのものであり、実際に有用なプログラミングパターンであるとは限りません。また、実質的にバグに近い挙動を説明しているも

概要: Rust2018以降、Rustのモジュールシステムは入門しやすく、かつマスターしにくくなりました。そこで本記事では、その両方を達成することを目指しました。 モジュール入門 名前解決の役割と用語 モジュールグラフの構造 インポート解決 可視性 パス解決 名前解決とマクロ 本記事は2017年に書いた記事 (https://qnighy.hatenablog.com/entry/2017/03/27/070000, https://qnighy.hatenablog.com/entry/2017/04/24/070000 ) と同じテーマで、Rust2018を考慮して改めてまとめ直したものです。 モジュールとは モジュールはRustのプログラムを分割する単位のひとつです。ワークスペース・クレート・モジュールという単位になっていると考えてください。 ワークスペースは関連するライブラリ(クレ

標準ライブラリ 標準ライブラリには時刻を扱うための基礎となる型のみが定義されている。暦やタイムゾーンなどを扱うときは後述の chrono を使うのがよい。 std::time::Duration ... 時間。 std::time::Instant ... 体内時計の時刻。 std::time::SystemTime ... 時計の時刻。 Duration 時間はOSとは無関係なのでlibcoreに定義されている。 src/libcore/time.rs pub struct Duration { secs: u64, nanos: u32, // Always 0 <= nanos < NANOS_PER_SEC } したがってこれは0秒以上264秒未満の範囲内の時間をナノ秒単位で正確に表現できる。 InstantとSystemTime 標準ライブラリには時刻を表す型が Instant

概要 evcxrはRustのパーサーとコンパイラを外部から呼び出すことでREPLを実現している。セミブラックボックス的なアプローチにも関わらずなかなかの完成度で、今後が期待できる。 evcxr evcxrは最近公開されたRustのREPL (GitHub, redditのpos)である。また、Jupyterのカーネルもあるため、Jupyter Notebook上でRustを書くこともできる。 Evaluation Context for Rust とのことで、 ev + cx + r と思えば覚えられる。 インストール方法 コマンドラインは以下で入る。 cargo install evcxr_repl Jupyter版については公式サイトを参照するとよい。 基本的な動作を試してみる。 $ evcxr Welcome to evcxr. For help, type :help >> :he

背景 ISUCONとは、与えられたWebサービスをいい感じにスピードアップするコンテストである。 いい感じに最適化すさえすれば言語は問われない。ということは、最初に提供される参照実装の書かれた言語を使うのが得策である。 複数の言語で参照実装が提供されることはあるが、Rust版が提供される可能性は高くない。 まず、ISUCONではないコンテストをする覚悟を持つ http://isucon.net/archives/52012898.html 競技の成り立ちにも由来しますが、ISUCONは参加して学ぶことではなく「勝つこと」が前提となっているイベントです。 とある。↑に書いたように参照実装でない言語を好んで使うということは割とこれに反しているし、ISUCONで本来得られる経験の一部を「IShokU CONtest」の経験に変換することになる。(オペレーション担当が必死にログを見ている傍らでひた

概要 Rustコンパイラをいじっているとビルドの遅さのせいで作業に支障をきたすため、クラウドでビルドするようにしてみる。 EC2を立ち上げる Ubuntu 16.04 (HVM) の c5.4xlarge を使うことにする。使うインスタンスの強さは財布と相談して決めることにする。 高くて強いインスタンスを使っていくので、使わないときは落とし忘れないように気をつける(停止時はEBSやEIPだけ課金される)。このあたりも必要なら自動でシャットダウンする仕組みを考えるといいかもしれない。 セットアップ 手元から rust-builder という名前でSSHできるようにする。依存関係として以下を入れておく。 $ sudo apt update && sudo apt upgrade && sudo apt install build-essential python-minimal cmake c

概要: Rustのstaticの亜種をいろいろ挙げる。 ここでは以下のように分類します。 変数 ローカル束縛 (引数、 let, match, for, if let, while let) 静的変数/定数 コンパイル時定数 (const) アイテム位置の定数 トレイトの定数 実装の定数 静的変数 (static) 非スコープ借用される静的変数 組み込み static lazy_static! futures-0.2 task_local! スコープ借用される静的変数 thread_local! scoped_thread_local! futures-0.1 task_local! 目次 const と static の違い スコープ借用と非スコープ借用 組み込み static lazy_static! thread_local! scoped_thread_local! futures

SATySFiはOCamlのような関数型言語とLaTeXのようなマークアップ言語をベースとする新しい組版システムです。 最近SATySFi for Windowsを作ったので紹介します。 SATySFi for Windowsとは 今まではSATySFiを試すにはLinuxかMac環境が必要で、Windowsを持っている人はVMかWSLを使って試すのが一般的のようでした。 今回Windows用ビルドを整備したので、これからはWindowsネイティブ環境へのSATySFiの導入が簡単になります。 仕組み OCamlはWindowsとの相性が悪いですが、今回はMinGWターゲットでOPAMを使いたいということで、Linuxからのクロスコンパイルを用いました。 幸いopam-cross-windowsというプロジェクトが既にあったので、これのコンパイラバージョンを上げて、必要なパッケージを追加す

概要: Rustのパニック機構は異常終了の処理を安全に行うためにある。この動作を詳しくみていく。 パニックとは何か Rustには2つの異なる例外処理機構があります。 発生源 対処方法 例 パニック プログラミングエラー 原則として捕捉しない assert!() 境界外参照 Result 例外的な入力 必要に応じて捕捉 I/Oエラー (File::read) パースエラー (str::parse) パニックとResultの関係についてはTRPL第2版第9章、未定義動作とパニックの関係についてはRustonomiconのUnwindingの章などが参考になります。 パニックを想定した安全性 Rustではたとえパニック状態でも未定義動作だけは絶対に避ける必要があります。そのため以下の関数は不健全 (unsound)です。 use std::ptr; // この関数はRustではunsound (

以前から使っていたものが微妙だったので作り直した。 Subscribe it with Feedly JavaScript部分は以下のようになっている。 void(feedtag=document.evaluate('//link[@rel="alternate"][@type="application/atom+xml" or @type="application/rss+xml"]', document, null, XPathResult.ANY_UNORDERED_NODE_TYPE).singleNodeValue); if(feedtag) { location.href='https://feedly.com/i/subscription/feed/'+encodeURIComponent(feedtag.href); } else { window.alert('No fe

概要: NonNullが安定化され、1.25.0から使えるようになる。そこでNonNullの利用例としてInternerを実装してみた。 NonNull とは NonNull はRustにある生ポインタ型のひとつです。元々 Unique, Shared という2つの生ポインタ型でしたが、安定化を機に統合・仕様変更が行われ、 NonNull という名前になりました。 (Unique は libcore 内部には残っていますが、安定化の予定はなくなりました。) 予定通りに進めば、 Rust 1.25.0 から使えるようになるはずです。 Rustのポインタ関連型は仕様の微妙な違いを意識して使い分ける必要があります。以下にそれを列挙しました。 分類 エイリアス 変性 所有 非0 Send Sync &T 参照 なし※1 共変 × ○ 継承※2 継承 &mut T 参照 なし 非変 × ○ 継承 継

概要: Rustの関数ポインタの落とし穴について その1: 関数ポインタはクロージャとは異なる これはC/C++に慣れている人には当たり前ですが、関数ポインタ型 (fn()) とクロージャ型 (Fn()) には重大な違いがあります。それは、関数ポインタは環境をキャプチャーしないということです。大雑把にいうと、 関数ポインタは、ある機械語コードのアドレス クロージャは、関数ポインタと、キャプチャーした環境の対 なので、関数ポインタは、ひとつのプログラムにつき原則として有限個しかないのに対し、クロージャは、キャプチャーする環境によって無限にたくさんのクロージャを作ることができます。例えば、 fn main() { let closures = [3, 7, 1, 5, 8, 9, 2].iter().map(|&i| { move |j| i + j }).collect::<Vec<_>>(

概要: impl Trait が安定化間近である。これはトレイトオブジェクトと似た用途を持つが、静的ディスパッチされSizedのまま使えるため効率的である。 impl Trait が安定化間近 Rustでは新規の機能はまずnightlyバージョンに「不安定機能 (unstable feature)」として取り入れられます。そこでの実験を経て、プログラミング言語Rustに半恒久的に導入してもよいと合意されたものだけが「安定化 (stabilize)」され、betaやstableバージョンのコンパイラでも使用できるようになります。 さて、現在 「impl Trait」と呼ばれる機能の安定化のめどがたったというアナウンスがありました。この機能は2016年夏ごろに実装され、長い間待ち望まれてきた目玉機能のひとつでしたが、ここにきてようやっと、という感じです。そこで、 impl Trait について

概要: PhantomData<T> には3つの異なる役割があり、多くの場合は PhantomData<fn() -> T> の形で使うのが無難である。 はじめに PhantomData<T>は特殊な型で、中身を持たないにもかかわらず、型システム上は中身を持つかのように振る舞います。幽霊型 (phantom type) と関係はありますが、幽霊型そのものではないので注意が必要です。 PhantomData の基本的な使い方 幽霊型を使う場合や、何らかの理由で構造体の外部にある型を指定する必要がある場合を考えます。例えば、幽霊型で単位を区別する // U は Meter や Miles のような型が入るとする struct UnitFloat<U: Unit> { inner: f64, } や、外部にあるデータを参照する struct ExtVec<T> { // 中身はなし } のような

概要: Drop CheckerはRustのボローチェッカに付属する追加の検査器で、コンパイラが自動で挿入するdrop処理の安全性を保証するためのものである。これの詳細な規則とその正当性を理解したかったので自分なりに整理した。 dropckの概要についてはRustonomiconの説明とか以前の記事とかを参照。 注意: 本記事の内容はコンパイラの実装との対応をとっていないので実際の実装とは異なる可能性がある。 規格 RFC 0769: Sound Generic Drop RFC 1238: Nonparametric Dropck RFC 1327: Dropck Param Eyepatch 用語 Drop::drop(): ユーザー定義のデストラクタ自体 mem::drop_in_place(): 値をデストラクトするために Drop::drop() を再帰的に呼び出す一連の手続き

ホスト鍵とは SSHの鍵はデジタル署名用の秘密鍵であり、本人確認に使われる。いわゆるid_rsaは、ユーザー側の本人確認のために使われる。 一方、SSHサーバー側も専用の秘密鍵を所有している。これは /etc/ssh/ssh_host_{dsa,ecdsa,ed25519,rsa}_key のような場所に保管されている。SSH接続の際には、これを使った公開鍵認証も行われる。クライアント側の .ssh/known_hosts と照らし合わせてチェックする。 ホスト鍵がないと何が問題か もし悪意ある第三者が通信を盗聴・改竄できる場合、偽のサーバーと通信させることができてしまう。すると、適切な暗号を用いて全くの別人と会話しているという本末転倒な状態になる。偽のサーバー上と気付かずにsudoパスワードを入れたら困ったことになるかもしれない。 HashKnownHostsをオフにする 筆者は、ホスト

動機 現時点でRubyの最新版は2.4, サポートされているのは2.2までで、2.1以前はメンテナンス対象外である。そのような古いバージョンを動かすのは決してよいことではない。 しかし実のところ、現在でも多くのWindowsマシンで、Ruby1.8.1とRuby1.9.2p0が動作している。具体的には、RPGツクールXP, RPGツクールVXというソフトウェアで作られたゲームはRuby1.8.1の処理系とともに配布されており、RPGツクールVX Aceというソフトウェアで作られたゲームはRuby1.9.2p0の処理系とともに配布されている。既に多くのゲームが世に送り出されているのみならず、これらのいずれのツールも、未だにそれぞれ根強い人気があり、今でも多くの名作が作られている。「ふりーむ」というサイトで「RPGツクール XP」と検索した結果からも、その人気を伺い知ることができる。 そういっ

概要: RustのRFCの一覧を作ろうとしたが、あまりに多いのでとりあえず0500までで公開することにした。なお、単に全てのRFCを列挙したいならばここを見ればよい。 このRFCはRustのコミュニティーが管理しているものであり、 “RFC” の元祖であるIETF RFCとは関係ない。いずれもrequest-for-commentの略である。 メタ RFC 0002 Rust RFCの提出プロセスの説明 スタイル/慣習 RFC 0199 似たような動作で、所有権/借用の種別だけが異なるようなメソッドの命名規則を定める RFC 0236 panic!/Result の使い分けの慣習を定義する、関連するメソッドの命名規則を定める RFC 0240 unsafe の慣習の整理: unsafe 関数をメソッドにする条件の定義、論理的な不変条件を壊すが未定義動作を引き起こさない関数は unsafe

概要: トレイト選択とは、トレイト制約の解決方法を検索するコンパイラの処理であり、型推論にもコード生成にも使われる重要な部品である。本記事ではトレイト選択の動作の詳細について解説する。 トレイト選択とは トレイト選択 (selection) とは、トレイト制約 (obligation) の解決方法を検索する処理である。トレイト制約は、トレイト境界と同じく、 SomeType: SomeTrait<SomeArguments> という形式をとる。例えば、 let z = x + y; というコードを書いたとき、 z の型は <X as Add<Y>>::Output であるが、これをより具体的に決定するには、 X: Add<Y> の解決方法を決定する必要がある。 トレイト選択の処理はtraits/select.rsにまとまっているのでここを読むとだいたいわかる。 トレイト選択が呼ばれるタイミ

Rustでは unsafe の表明を行わない限り未定義動作が発生しない。コンパイラや言語仕様のミスにより未定義動作が発生しうる場合には優先的に修正される。(なお、整数オーバーフローのように特定条件下でエラーになるものであっても、正しくunwind/abortできるものは未定義動作とは呼ばない。) unsafe の表明 unsafe の表明は、構文的には以下のいずれかである。 unsafe ブロック unsafe impl unsafe を表明した場合、その部分では「安全かどうかをコンパイラが保証できない操作」が行えるため、この部分が安全であるかどうかを検査するのはプログラマの責任であるということになる。それぞれの操作には、それが安全に実行できるための事前条件(safety precondition)が決められているから、これが成り立っていることをプログラマが自分で保証する、という算段である

概要: 原則として x + y は ::std::ops::Add(x, y) の構文糖衣であるが、型推論で特別扱いされる。 演算子の脱糖 演算子の脱糖は型推論の後、HIRからMIRへの変換のタイミングで行われる。原則として x + y は ::std::ops::Add(x, y) の構文糖衣である。これは *x/x[i] 以外の他の演算子についても同様である。しかし型推論では以下のような特殊扱いがある。 fn main() { use std::ops::Add; let x : i8 = 1 + 1; // OK let x : i8 = Add::add(1, 1); // Error } 下側のコードがエラーになる理由 Rustの演算子はオーバーロード可能であり、型の制約が少ない。具体的には「左辺と右辺の型から、計算結果の型が一意に決まる」ということだけが要請される。そのため型

Rustコンパイラは同梱のrustbuildというツールでビルドされる。これはRustとPython2で書かれている。 README.md にも説明が書かれているが、ここで改めて説明をしてみる。 ./x.py は src/bootstrap/bootstrap.py にリンクされている。これは次のような動作をする。 設定ファイル (config.mk または config.toml) を読む。 bootstrap.py はTOMLパーサーを持たないため、この時点では config.toml はアドホックな方法で解析される。したがって、 vendor, locked-deps, cargo, rustc, build キーの記述には気をつける必要がある。例えば cargo = ".." を cargo=".." と書くと認識されない。 必要なら、 src/stage0.txt を読み、インタ

Vec<Result<_>> ではなく Result<Vec<_>> を得る collect() 関数を使うと、 Vec<Result<_>> を得ることもできるし、 Result<Vec<_>> を得ることもできる。変換先の型を明示することで区別する。 fn main() { // 全てSomeならSome(配列)を返し、どれかがNoneなら全体もNoneになる assert_eq!([Some(1), Some(2)].iter().cloned().collect::<Option<Vec<_>>>(), Some(vec![1, 2])); assert_eq!([None, Some(2)].iter().cloned().collect::<Option<Vec<_>>>(), None); } これができるのは以下の理由による。 FromIterator は多対多である。つま

Rustのパターンマッチは網羅性が検査され、網羅的でない場合はコンパイルエラーになる。網羅性は以下のように検証される。 型の分類 パターンマッチの網羅性をするときには、全ての型がADTのように扱われる。つまり、有限個の引数をとるコンストラクタが有限個あり、そのいずれかにより生成されていると仮定して、網羅性が判定される。 constructor_arity あたりを読むとわかるが、例えば、 通常のADTは、そのままその意味でADTとみなされる。 ただし、空なADTであっても、空であることが今いるモジュールからわからない場合は、余分なコンストラクタを持っているとみなされる。 bool は true と false の2つのコンストラクタからなるとみなされる。 u8 や i32 などはオープンな型とみなされ、全ての定数を網羅しても網羅的とはみなされない。これを修正する提案がある。 参照は単一のコ

概要: Rustの不安定機能である配置構文とbox構文の仕組みを説明する。 配置構文の動機 Rustの値渡しはデフォルトでムーブであり、コピーコンストラクターのような重い処理が勝手に実行されることはないから、多くの場面では値渡しのコストはそれほど高くない。それでも、大きな構造体を受け渡すと memmove のコストが高くつく場合がある。 とりわけ、データ構造に値を追加する場面では、無駄なムーブが発生している可能性が高い。これを最適化するために、ライブラリのインターフェースに工夫を加えるのが、Rustの配置構文である。C++の emplace_back と似ていると考えてよいだろう。 配置構文の使い方 配置構文の具体的な構文は、以下の2種類が提案されており、今のところは確定していない。 in PLACE { EXPR } 構文 PLACE <- EXPR 構文 PLACE の部分は、配置構文

概要: Rustの型推論の大枠を説明する。 なお、筆者もRustの型推論の動作を詳細に把握しているわけではない。 短くまとめると Rustの型推論はHindley-Milner型推論ベースである。したがって後方の式や文の内容から手前の型が推論されることもある。しかし以下に挙げるようなRust独自の特徴をもつ。 型推論は原則として関数定義の中で閉じており、関数の引数型や戻り値型は推論されない。これは、関数を抽象化の境界とするための意図的なものである。この意味で「局所的」というのであれば間違いではない。 ただし、let多相を含む型推論を避ける意図もあるかもしれない。 関数呼び出しや一部の演算子などは、その部分の制約を立てる段階で、型の一部分が判明している必要がある。この動作は推論順序の影響を受ける。 トレイトによりオーバーロード可能になっている関数や演算子は、射影型を使っている場合、ボトムアッ