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Ruby 拡張モジュール入門

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Kenta Murata
Kenta Murata

Ruby の拡張モジュール作成への導入

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Ruby Ruby 拡張モジュール⼊⾨ 拡張モジュール⼊⾨ むらけん 2007-11-17
おしながき おしながき 拡張モジュールとは なにもしない拡張モジュール hello.so 拡張モジュールを作る前に まとめ 2007-11-17 Ruby 勉強会@札幌 #6 1
拡張モジュールとは 拡張モジュールとは ⽇本語でおｋ 2 2007-11-17 Ruby 勉強会@札幌 #6
拡張モジュールって何? 拡張モジュールって何? 拡張モジュールとは・・・ Ruby では実現不可能だけど，C ⾔語なら実現可 能な事柄を，C ⾔語で実装して Ruby から使えるよ うにするための共有ライブラリ Ruby で実装すると遅いけど，C ⾔語なら実⽤的な 実⾏速度を実現できるようなアルゴリズムなどを，C ⾔語で実装して Ruby から使えるようにするための 共有ライブラリ アセンブリ⾔語も使えるよ＼(^o^)／ 2007-11-17 Ruby 勉強会@札幌 #6 3
拡張モジュールの例 拡張モジュールの例 標準添付 独⽴配布 Ruby/OpenSSL Ruby/GNOME2 Ruby/Win32API RubyCocoa Enumerator Libxml-Ruby iconv Ruby PostgreSQL Ruby/Tk MySQL/Ruby Win32OLE fastthread Ruby/Zlib http11 (mongrel) 2007-11-17 Ruby 勉強会@札幌 #6 4
なにもしない なにもしない 拡張モジュール 拡張モジュール nothing to do 5 2007-11-17 Ruby 勉強会@札幌 #6
準 備 準 備 3つのファイルを nothing ディレクトリの中に⼊れましょう [nothing.c] [extconf.rb] void require 'mkmf' Init_nothing(void) { create_makefile('nothing') } ~/nothing$ ls [depends] depends extconf.rb nothing.c nothing.o: nothing.c ~/nothing$ 2007-11-17 Ruby 勉強会@札幌 #6 6
コンパイル コンパイル extconf.rb を実⾏することによって Makefile が作られます． 作成された Makefile を make することでコンパイルします． make の後に⽣成される nothing.so が拡張モジュールです． ~/nothing$ ruby extconf.rb creating Makefile ~/nothing$ ls Makefile depends extconf.rb nothing.c ~/nothing$ make cc -I. -I/usr/lib/ruby/1.8/i486-linux -I/usr/lib/ruby/1.8/i486-linux -I. -fPIC -fno-stric... cc -shared -o nothing.so nothing.o -Lquot;.quot; -Lquot;/usr/libquot; -L. -rdynamic -Wl,-export-dynamic ... ~/nothing$ ls Makefile depends extconf.rb nothing.c nothing.o nothing.so 2007-11-17 Ruby 勉強会@札幌 #6 7
使ってみる 使ってみる 出来上がった nothing.so を Ruby から使うには require 'nothing' を⾏います． ~/nothing$ irb irb(main):001:0> require 'nothing' => true irb(main):002:0> exit ~/nothing$ 2007-11-17 Ruby 勉強会@札幌 #6 8
ここまでのまとめ (1) ここまでのまとめ (1) 拡張モジュールに必ず必要な関数 void Init_モジュール名(void) { ... } 拡張モジュールがロードされた直後に Ruby インタ プリタがこの関数を呼び出す 本来ならば，この関数の中で拡張モジュールの初 期化処理が⾏われる 2007-11-17 Ruby 勉強会@札幌 #6 9
ここまでのまとめ (2) ここまでのまとめ (2) Ruby に標準添付されている拡張モジュール 開発環境 extconf.rb の中で mkmf ライブラリを⽤いて， Makefile を作成するための処理を⾏う • とりあえず create_makefile('モジュール名') と書くことで「モジュール名.so」を⽣成するための Makefile が作られる depends ファイルの中に Makefile に書いて欲し い依存関係を記述する 2007-11-17 Ruby 勉強会@札幌 #6 10
hello.so hello.so そう，こんにちわ 11 2007-11-17 Ruby 勉強会@札幌 #6
hello.c hello.c [hello.c] [左から続き] #include <ruby.h> void #include <stdio.h> Init_hello(void) { static VALUE VALUE cHello; hello_hello(VALUE self) { printf(quot;[XXX] Init_hello¥nquot;); VALUE str; cHello = rb_define_class( printf(quot;[XXX] hello_hello¥nquot;); quot;Helloquot;, rb_cObject); rb_define_method( str = rb_str_new2(quot;hello, worldquot;); cHello, quot;helloquot;, hello_hello, 0); rb_io_puts(1, &str, rb_stdout); } return self; } 2007-11-17 Ruby 勉強会@札幌 #6 12
コンパイル コンパイル [extconf.rb] ~/hello$ ls require 'mkmf' depends extconf.rb hello.c ~/hello$ ruby extconf.rb create_makefile('hello') creating Makefile ~/hello$ make cc -I. -I/usr/lib/ruby/1.8/i486-linux - I/usr/lib/ruby/1.8/i486-linux -I. -fPIC - fno-strict-aliasing -g -O2 -fPIC -c [depends] hello.c hello.o: hello.c $(hdrdir)/ruby.h cc -shared -o hello.so hello.o -Lquot;.quot; - Lquot;/usr/libquot; -L. -rdynamic -Wl,-export- dynamic -lruby1.8 -lpthread -ldl - lcrypt -lm -lc ~/hello$ ls depends extconf.rb hello.c hello.o hello.so 2007-11-17 Ruby 勉強会@札幌 #6 13
使ってみる 使ってみる ~/hello$ irb void irb(main):001:0> require 'hello' Init_hello(void) [XXX] Init_hello { => true VALUE cHello; irb(main):002:0> h = Hello.new => #<Hello:0xb7c7e590> printf(quot;[XXX] Init_hello¥nquot;); irb(main):003:0> h.hello ====================================== [XXX] hello_hello static VALUE hello, world hello_hello(VALUE self) => #<Hello:0xb7c7e590> { irb(main):004:0> exit VALUE str; ~/hello$ printf(quot;[XXX] hello_hello¥nquot;); ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ return self; } 2007-11-17 Ruby 勉強会@札幌 #6 14
ここまでのまとめ (1) ここまでのまとめ (1) クラスを定義する rb_define_class(クラス名, 親クラスオブジェクト) クラスにインスタンスメソッドを定義する rb_define_method( クラスオブジェクト, メソッド名, メソッドを実装している関数, 引数の個数) 2007-11-17 Ruby 勉強会@札幌 #6 15
ここまでのまとめ (2) ここまでのまとめ (2) メソッドの実体となる関数 (hello_hello) 第1仮引数・・・レシーバオブジェクト その他・・・メソッドの引数 Ruby の⽂字列オブジェクトを⽣成する rb_str_new2(C の⽂字列) puts rb_io_puts(1, &⽂字列, rb_stdout) • 本当は rb_io_puts(argc, argv, rb_stdout) で，argv が puts に渡す実引数の C 配列，argc がその⻑さ 2007-11-17 Ruby 勉強会@札幌 #6 16
拡張モジュールを 拡張モジュールを 作る前に 作る前に そんなに難しくないよ 17 2007-11-17 Ruby 勉強会@札幌 #6
おちついて⼀読すべし おちついて⼀読すべし Ruby には拡張モジュールの作り⽅のドキュメ ントがもれなくついてくる！ README.EXT README.EXT.ja 2007-11-17 Ruby 勉強会@札幌 #6 18
拡張モジュールを作るとは 拡張モジュールを作るとは どういうことか？ どういうことか？ Ruby インタプリタが理解できることば 構⽂⽊ C ⾔語 拡張モジュールを作る ＝ Ruby インタプリタとお喋りする 2007-11-17 Ruby 勉強会@札幌 #6 19
参考になるものたち 参考になるものたち Ruby のソースを読むべし！ array.c hash.c object.c string.c よく使うクラスを実装しているコードを読むことで 拡張モジュール作成のための知識を増やそう 2007-11-17 Ruby 勉強会@札幌 #6 20
まとめ まとめ MA☆TO☆めけーも 21 2007-11-17 Ruby 勉強会@札幌 #6
拡張モジュールを作ろう！ C ⾔語で Ruby とお喋りしよう 2007-11-17 Ruby 勉強会@札幌 #6 22

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  • 9. 使ってみる 使ってみる 出来上がった nothing.so を Ruby から使うには require 'nothing' を⾏います． ~/nothing$ irb irb(main):001:0> require 'nothing' => true irb(main):002:0> exit ~/nothing$ 2007-11-17 Ruby 勉強会@札幌 #6 8
  • 10. ここまでのまとめ (1) ここまでのまとめ (1) 拡張モジュールに必ず必要な関数 void Init_モジュール名(void) { ... } 拡張モジュールがロードされた直後に Ruby インタ プリタがこの関数を呼び出す 本来ならば，この関数の中で拡張モジュールの初 期化処理が⾏われる 2007-11-17 Ruby 勉強会@札幌 #6 9
  • 11. ここまでのまとめ (2) ここまでのまとめ (2) Ruby に標準添付されている拡張モジュール 開発環境 extconf.rb の中で mkmf ライブラリを⽤いて， Makefile を作成するための処理を⾏う • とりあえず create_makefile('モジュール名') と書くことで「モジュール名.so」を⽣成するための Makefile が作られる depends ファイルの中に Makefile に書いて欲し い依存関係を記述する 2007-11-17 Ruby 勉強会@札幌 #6 10
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  • 14. コンパイル コンパイル [extconf.rb] ~/hello$ ls require 'mkmf' depends extconf.rb hello.c ~/hello$ ruby extconf.rb create_makefile('hello') creating Makefile ~/hello$ make cc -I. -I/usr/lib/ruby/1.8/i486-linux - I/usr/lib/ruby/1.8/i486-linux -I. -fPIC - fno-strict-aliasing -g -O2 -fPIC -c [depends] hello.c hello.o: hello.c $(hdrdir)/ruby.h cc -shared -o hello.so hello.o -Lquot;.quot; - Lquot;/usr/libquot; -L. -rdynamic -Wl,-export- dynamic -lruby1.8 -lpthread -ldl - lcrypt -lm -lc ~/hello$ ls depends extconf.rb hello.c hello.o hello.so 2007-11-17 Ruby 勉強会@札幌 #6 13
  • 15. 使ってみる 使ってみる ~/hello$ irb void irb(main):001:0> require 'hello' Init_hello(void) [XXX] Init_hello { => true VALUE cHello; irb(main):002:0> h = Hello.new => #<Hello:0xb7c7e590> printf(quot;[XXX] Init_hello¥nquot;); irb(main):003:0> h.hello ====================================== [XXX] hello_hello static VALUE hello, world hello_hello(VALUE self) => #<Hello:0xb7c7e590> { irb(main):004:0> exit VALUE str; ~/hello$ printf(quot;[XXX] hello_hello¥nquot;); ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ return self; } 2007-11-17 Ruby 勉強会@札幌 #6 14
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