自作言語に型推論を
つけたい話
もしくは自作言語作成第3ラウンド
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名前: r-chaser53
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GitHub: https://github.com/rchaser53
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Twitter: https://twitter.com/rChaser53
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所属: LINE株式会社
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何やってる人?
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自作言語作りたい人(経験1年くらい)
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誰?
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自作言語でfizzbuzzできるとこまでやった
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LLVM-IRが最終出力産物
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発生するエラーのハンドリングが厳しい
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型を手で入力させるも非常に辛い
背景
というわけで
型推論を実装してみよう
ついでに色々と挑戦してみよう
成果物
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手製のLexer, Parserからの脱却
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宣言時に型を明示させない
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型関連の知識の強化
今回やりたかったこと
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combineを使用
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combine = parser combinator
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慣れるまで時間かかったが便利
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前回までは構文の修正にかなり時間がかかったが、cominbeにより相当短縮できた
1. 手製のLexer, Parserからの脱却
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制限はあるがある程度は作れた
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引数、戻り値の型は省略できる
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再帰は大丈夫
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let多相性は作れた？
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2. 宣言時に型を明示させない
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demo1
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引数、戻り値の型は省略できる
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2. 宣言時に型を明示させない
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demo2
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再帰は大丈夫
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2. 宣言時に型を明示させない
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demo3
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let多相性は作れた？
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2. 宣言時に型を明示させない
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演算子や式の構造から型を判断する
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判断した結果を保存する
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不明な変数は残す
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不明な変数はワイルドカードのように扱う
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整合性が取れなかったらエラー
実装の方針
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基本的に上から順に式の解決をしていく
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変数などの型情報は保存するが 関数は毎回型を解析している
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「fn (a) { return a }」みたいなケースのため
多相と再帰
let abc = fn(a) { return a; } in (
abc(22); // ここで「引数intをとり、intを返す関数と保存してしまうと
abc("aa"); // ここで引数stringが渡されるのでエラーになる(本来ならばOKのはず)
)このやり方だと
再帰の場合止まらない…
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呼び出し元の関数の型情報を保存しておき、同じ関数から呼び出されていた場合使用する
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このやり方だと相互再帰は止まらない
多相と再帰
// 相互再帰
let abc = fn(a) {
if (a <10) {
def(a+1);
}
}
def = fn(b) {
if (b<10) {
abc(b+1);
}
}
in (
abc(0); // stack over flow!
)呼び出すパターンを保存する？
良い方法が思いつかないので別途調査
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健全性、完全性の保証
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相互再帰
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エラーメッセージの正確な表示
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構文エラーのエラーメッセージ表示
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hashmapの型推論の完全なサポート
今回できなかったこと
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構文や型を明確に定義できていない
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となると健全性も完全性もクソもない
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定義を明確にするために何かのサブタイプにを作り、それに対して型推論機を作った方が勉強としては良さそう
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健全性、完全性
正しく型付けされた項は行き詰まりにならず、次の状態のどちらかである
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値である
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評価規則によって評価を進められ、評価後も正しく型付けされている
- a+a みたいなイメージ
健全性(安全性)
型システム入門には以上のように書かれているが難しい…
型付けできたら正しく動く
くらいの認識で良いと思う(合ってるかは怪しい)
正しいプログラムは必ず型が推論できる
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型システム入門に定義らしい定義が見つからなかった
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完全性を保つのは難しいので、健全性だけ保つケースが多い
完全性
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読むと思考停止していた型関連の文章と 戦えるようにはなった
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大量に出てきた単語や公式もある程度は 理解できたと思う
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Rustの型周りの実装の理解が進むはず…
3. 型関連の知識の強化
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楽しい
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言語仕様をもう少し決めてから作るべき
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ケースが多い。開発手順から改善するべき
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ex. モンキーテスト=> バグ発見 => テスト追加
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文章だけではイメージが湧かないので もっとソースを読むべき
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PRでも投げながら学習していきたいと思う