スキップしてメイン コンテンツに移動

SelectSaver の話

ラベル:

筆者の好きな Perl 5 標準モジュールの話をする。実用性は特にない。

SelectSaver というモジュールを知っているだろうか。 なにしろラクダ本にも載っている天下の標準モジュールである。ちょっとでも Perl 5 をかじったことのあるプログラマなら知っているだろう。1

それでこれは何かというと、オブジェクト生成時にファイルハンドルを select し、破棄時に元のファイルハンドルを再び select するガードオブジェクト、要するに select 専用 Scope::Guard である。

このモジュールの意義を知るためにはまず select を知る必要がある。 ニワカでなければ誰でも知っていることだが2、Perl 5 の select は無ないし一引数版 (以下 Prolog 風に select/1 と書く) と三ないし四引数版 (同 select/4) でセマンティクスが丸っきり違う。実質オーバーロードされていると言って良い。 select/4 は単にシステムコール select(2) の Perl 版だが、select/1 は print / say / write / $| (AUTOFLUSH) などが使うデフォルトのファイルハンドルを選択するという全く無関係な機能を提供する。 標準出力をリダイレクトするわけではない。STDOUT はそのままで print みたいな標準関数や $| みたいな特殊変数が指定されたファイルハンドルを使うようになるだけである。また戻り値は直前に select されていたファイルハンドルを返す。ちなみに引数なしで呼び出すと現在の設定を変更せずに同じ値を返す。

プロセスのグローバルな状態を書き換えるなんとも C っぽい関数だが、例えば一つのファイルにひたすら書き出すときにファイルハンドルを省略できて便利である:

sub print_batch {
  my ($fh) = @_;
  my $old_fh = select $fh;

  print ...;
  print ... if ...;
  print ... for 1 .. 10;
  failable_instruction(...);  # XXX: 失敗し得る関数呼出し
  ...
  
  select $old_fh;
}

しかし上記の関数には問題がある。例外安全でないことだ。 もし failable_instruction が die すると select $old_fh が呼ばれないまま関数から脱出してしまい、$old_fh が何だったのか復元する方法はない。

このようなシナリオで活躍するのが SelectSaver である。C++ でお馴染みの RAII で自分が生まれたときに select されていたファイルハンドルを死ぬときに返してくれる:

sub print_batch {
  my ($fh) = @_;
  # 生成時に渡した $fh が select される。元のファイルハンドルは $saver が覚えている
  my $saver = SelectSaver->new($fh);

  print ...;
  print ... if ...;
  print ... for 1 .. 10;
  failable_instruction(...);
  ...

  # failable_instruction が死んでも関数が末尾に到達しても $saver のスコープを抜けるので元のファイルハンドルを `select` し直す
}

自分が死んでも約束を果たす、今どきこんな義理堅い奴はちょっといないだろう。いや実際は「死んだら約束を果たす」なので保険がかけられた借金オヤジかも知らんが。

実装は非常に簡潔である:

use Carp;
use Symbol;

sub new {
    @_ >= 1 && @_ <= 2 or croak 'usage: SelectSaver->new( [FILEHANDLE] )';
    my $fh = select;
    my $self = bless \$fh, $_[0];
    select qualify($_[1], caller) if @_ > 1;
    $self;
}
 
sub DESTROY {
    my $self = $_[0];
    select $$self;
}

コンストラクタで元のファイルハンドルへのリファレンス自身を bless しておき、デストラクタはそれをもう一度 select するだけ。SV 一個で済んで実にエコ。

少しややこしいのは select qualify($_[1], caller) の箇所だろうか。ここにはファイルハンドルを裸のワードとして扱ってきた歴史的経緯が見える。 qualify は Symbol モジュールが提供する関数で、第一引数が文字列かつそれが識別子の修飾名でなければ第二引数のパッケージに存在する識別子として修飾名を返す。 裸のワードは同名の関数がなければ文字列として扱われるので、呼出し元パッケージ (caller の戻り値; qualify のプロトタイプが $;$ なのでスカラコンテキストで呼ばれる) のグローバルなファイルハンドル識別子が得られる訳である。 ちなみに裸のワードでなく近頃 (i.e., 90年代中頃から) の流儀に沿ってグロブへのリファレンスを渡した場合は qualify が第一引数自身を返すので結局問題ない。

以上、Perl 5 の標準モジュールで筆者が最も好きな SelectSaver を紹介した。その魅力は

  • 名前の格好良さ
  • 実装の簡潔さ
  • 馬鹿馬鹿しいほど単機能にも関らず標準モジュールという事実

に尽きると思われる。たまに商用のプログラムに使ってみるのも一興である。

  1. 単なる煽り。ラクダ本が今手元にないのでうろ覚えだが「この本を頭から読んでいる人 (あなたは勇者である！) 云々」という記述からして著者たちさえ全部読むとは想定していない。↩

  2. これは本当。↩

コメント

コメントを投稿

このブログの人気の投稿

js_of_ocaml の使い方

js_of_ocaml (jsoo) は Ocsigen が提供しているコンパイラである。その名の通り OCaml バイトコードから JavaScript コードを生成する。 これを使うことで OCaml で書いたプログラムを Web ブラウザや node.js で実行することができる。 インストール 単に OPAM を使えば良い: $ opam install js_of_ocaml js_of_ocaml-ocamlbuild js_of_ocaml-ppx バージョン 3.0 から OPAM パッケージが分割されたので、必要なライブラリやプリプロセッサは個別にインストールする必要がある。 とりあえず使うだけなら js_of_ocaml と js_of_ocaml-ppx の二つで十分。後述するように OCamlBuild でアプリケーションをビルドするなら js_of_ocaml-ocamlbuild も入れると良い。 これで js_of_ocaml コマンドがインストールされ、OCamlFind に js_of_ocaml 及びサブパッケージが登録される。 コンパイルの仕方 以下ソースファイル名は app.ml とし、ワーキングディレクトリにあるものとする。 手動でやる場合 一番安直な方法は、直接 js_of_ocaml コマンドを実行することである: $ # バイトコードにコンパイルする。js_of_ocaml.ppx は JavaScript オブジェクトの作成や操作の構文糖衣を使う場合に必要 $ ocamlfind ocamlc -package js_of_ocaml,js_of_ocaml.ppx -linkpkg -o app.byte app.ml $ # 得られたバイトコードを JavaScript にコンパイルする $ js_of_ocaml -o app.js app.byte OCamlBuild を使う場合 OCamlBuild を使う場合、.js 用のビルドルールを定義したディスパッチャが付属しているので myocamlbuild.ml でこれを使う: let () = Ocamlbuild_plugin . dispatch Ocamlbuild_js_of_ocaml . dispatcher $ # app.ml -...
コメントを投稿
続きを読む

救急外来にかかったときの記録

子どもの頃にかかった記憶はあるが自分で行ったことはなかったのでメモしておく。 先日怪我をした。より具体的に云うとランニング中に転倒し顎を地面に叩きつけた。深夜の12時ごろの話である。 その時点ては両手の擦傷が痛いとか下顎の間接が痛いとか奥歯のセラミックが割れなくて幸いだったといった程度だが、マスクを外して見るとなにやら下部に血がついている。 顎にも擦傷があるのかとうんざりしながら歩いて帰り、血の滲んだマスクを捨てて傷口を洗おうとしたところで皮膚が割けて肉が見えているのに気付いた。 一瞬顔が青くなったが単身なので倒れるわけにはいかない。幸い血は固まっていてそれほど出血していないし、先程まで運動していたからかあまり痛みもない。 この時点で明白な選択肢は3つあった。即ち: 救急車を呼ぶ 自力で病院へ行き救急外来を受診する 応急処置して朝になったら近場の医院を受診する である。まず 3 は精神的に無理だと悟った。血も完全には止まっていないし、痛みだしたら冷静に行動できなくなるだろう。 1 はいつでも可能だったが、意識明瞭で移動にも支障がない状態では憚られた。救急車が受け入れ先病院を探すのにも時間がかかると聞く。 結局とりあえず 1 をバックアップ案とし、2 の自分で連絡して病院へ向かうことにした。まずは病院探しである。このときだいたい 00:30 AM。 最初に連絡したのは最寄りの都立病院の ER だった。ここならタクシーで10分もかからない、のだが、なんと ER が現在休止しているとの回答だった。そんなことがあるのかと驚愕したがどうしようもない。 近場に形成外科の救急外来の開いている病院はないか尋ねたところ 消防庁の相談センター の電話番号を案内された。 ここで4つの病院を紹介された。余談だが相談の対応は人間だが番号の案内は自動音声に切り替わるので録音の用意をした方が良い (一応2回くり返してくれる。) いずれも若干遠くタクシーで2、30分かかるが仕方がない。最初に連絡した最寄りの病院はその日形成外科の当直医師がいなかった。二件目でトリアージの質問をされ、受け入れ可能とのことだったので受診先が決定。このとき 00:45 AM。 診察時に脱ぎ易い服に着替え (このときまでランニングウェアだった)、健康保険証を持って病院へ向かう。ガーゼがないのでマス...
コメントを投稿
続きを読む

Perl の新 class 構文を使ってみる

Perl 5 のオブジェクト指向機能は基本的には Python の影響を受けたものだが、データを名前空間 (package) に bless する機構だけで Perl 4 以来の名前空間とサブルーチンをそのままクラスとメソッドに転換し第一級のオブジェクト指向システムとした言語設計は驚嘆に価する。 実際この言語のオブジェクトシステムは動的型付言語のオブジェクト指向プログラミングに要求されるおよそあらゆる機能を暗にサポートしており、CPAN には Moose を筆頭とした屋下屋オブジェクトシステムが複数存在しているがその多くは Pure Perl ライブラリである。つまり「やろうと思えば全部手書きで実現できる」わけである。 そういうわけで Perl のオブジェクト指向プログラミングサポートは機能面では (静的型検査の不在という現代的には極めて重大な欠如を除けば) 申し分ないのだが、しかし Moose その他の存在が示しているように一つ明らかな欠点がある。記述の冗長さだ。 コンストラクタを含むあらゆるメソッドは第一引数としてレシーバを受ける単なるサブルーチンとして明示的に書く必要があるし、オブジェクトのインスタンス変数 (a.k.a. プロパティ / データメンバ) は bless されたデータに直接的ないし間接的に プログラマ定義の方法 で格納されるためアクセス手段は実装依存である。これはカプセル化の観点からは望ましい性質だが、他者の書いたクラスを継承するときに問題となる。ある日データ表現を変更した親クラスがリリースされると突然自分の書いた子クラスが実行時エラーを起こすようになるわけだ。 そうならないためにはインスタンス変数へのアクセスに (protected な) アクセサを使う必要があるのだが、そのためには親クラスが明示的にそれらを提供している必要があるし、そもそも Perl にはメソッドのアクセス修飾子というものがないので完全な制御を与えるならばオブジェクトの内部状態がすべて public になってしまう。 そのような事情もあり、特にパフォーマンスが問題にならないようなアプリケーションコードでは Moose のようなリッチな語彙を提供するオブジェクトシステムを使うことが 公式のチュートリアルでも推奨 されてきた。Perl コアのオブジェクトシステムの改良は...
コメントを投稿
続きを読む

Perl 5.42 が出たので perldelta を読んだ

去る2025年7月2日に Perl 5.42 がリリースされた。ので例によって perldelta を一通り眺めた。 このバージョンは実験的機能である組込みのクラス構文の実装が進展した。 他にもパフォーマンスの改良、組み込み関数・演算子・C レベル API の追加、多数のバグ修正があるが劇的な変化ではなく、発見・修正された脆弱性もかなり限定的な問題なので刺さる機能がなければ急いで移行する必要はあまりないように思われる。 以下主だった新機能の抜粋。 source::encoding プラグマ ソースコードが特定の文字エンコーディングで記述されていることを宣言するプラグマ。サポートされているエンコーディングは ASCII と UTF-8 のみである。 use source::encoding 'ascii' が宣言された字句的スコープにおいて非 ASCII 文字を記述するとコンパイル時エラーが発生するようになる。 use source::encoding 'utf8' は単に use utf8 のシノニムである。 Perl 5 は 2000 年にリリースされたバージョン 5.6 から UTF-8 によるソースコード記述をサポートしているが、後方互換性のため既定では ASCII を前提としており、 utf8 プラグマを使わない限り文字列リテラルや RegExp リテラルはバイト列として解釈されるし、識別子にも英数字および '_' しか使うことができない。 識別子はともかく「リテラルは既定でバイト列である」という意味論は極めて誤用しやすい。Unicode 文字列のつもりで渡した値が意図せずバイト列であったために実行時警告・エラーを得た経験は非英語圏のプログラマなら一度ならずあるだろう。 このプラグマはそのような初歩的なバグをコンパイル時に検出することで、Perl プログラムの最も頻出するエラーの一つを実質的に解消しようとしている。 ちなみに use v5.42 すると自動で use source::encoding 'ascii' も有効になるので、今まさに警告を吐いているようなアプリケーションをアップグレードする際は注意が必要である。 any / all 演算子 実験的...
コメントを投稿
続きを読む

Project Euler - Problem 35

問題 原文 How many circular primes are there below one million? 日本語訳 100万未満の巡回素数は何個か? 解答 回転させた数値がすべて素数ということは、すべての桁が奇数でなければいけません(ただし2を除く)。 追記 匿名氏にコメントでご指摘頂いたのでコードを一部修正しました。 いずれかの桁に5がある場合も、回転させると必ず5の倍数が現れるので除外できます。 もっと追記 前の修正に間違いが入っているのをご指摘頂いたので修正しました。 5自体は素数なので、巻き添えで除外してはいけません。 #!/usr/bin/env perl use strict; use warnings; use feature qw/say state/; use List::MoreUtils qw/all none/; sub is_prime($) { state %memos; my $n = shift; return 0 if $n < 2; return 1 if $n == 2; return 1 if $n == 3; return $memos{$n} if exists $memos{$n}; $memos{$n} = none { $n % $_ == 0 } 2 .. sqrt $n; } sub rotate($) { my $n = shift; substr($n, 1) . substr($n, 0, 1); } sub rotations($) { my $n = shift; my %seen = ($n => 1); $seen{$n} = 1 until exists $seen{$n = rotate $n}; keys %seen; } sub is_circular_prime($) { state %memos; my $n = shift; return 0 if $n =~ /[024568]/ and $n != 2 and $n != 5; return $memos{$n} if exists $memos{$n}; my ...
4 件のコメント
続きを読む