定期ミートアップ 第20回

vtable

多相の実装に使っている

あるメソッド呼び出しが、どのクラスのメソッドなのかわからない(実行時まで決定しない)ケースがある

例

code:sk

puts obj.inspect

Int#inspectなのかString#inspectなのかが静的に決まらない

→実行時に、objの型に応じたllvm funcを呼びだす必要がある

ナイーブな実装

objの属するクラスを調べる→そのクラスのメソッド一覧からinspectを探す

遅い

メソッドを一列に並べて、先頭から番号を振る

code:txt

Object - Monster - Dragon

0 1 8 9 12 13

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~~~~~~~~

Object由来のメソッド Monster由来のメソッド Dragon固有のメソッド

Dragonクラスでattackを再定義するときは、9番目をMonster#attackではなくDragon#attackにする

こうすると、あるオブジェクトのattackメソッドを実行するには

1. そのオブジェクトのクラスを知る

2. そのクラスのvtableを取得

3. vtableの9番目のllvm funcを実行

とすることで高速に実行できる

Moduleとvtable

ShiikaのModuleは、RubyのModule・SwiftのProtocol・Rustのtraitに相当

継承関係とは独立した仕組み

vtableでは実現できない

(2022/04/24追記) たとえば、モジュールのメソッドは先頭に置く、としたらどうなるか

code:txt

class A : Enumerable

class B : Comparable

ここまではいいが、両方を実装したクラスがあったら？

code:txt

class C : Enumerable, Comparable

# こうするとAと矛盾するし

# こうするとBと矛盾する

Swiftのprotocol

protocolのためにwitness tableという仕組みがあるらしい

それを参考に

例：

code:sk

module Enumerable<T>

# Enumerableモジュールが要求するメソッド(構文要検討)

def each<U>(f: Fn1<T, U>)

# eachを使ったメソッド

def all?(f: Fn1<T, Void>) -> Bool

var b = true;

self.each{|x| b = false if f(x)}

b

end

end

code:llvm

define %Bool* "Enumerable#all?"(%Object* self, %Fn1* f)

{

// self.eachを呼ぶにはどうしたらいいか

}

define %Bool* "Enumerable#all?"(%Object* self, %Fn1* f)

{

// self.eachを呼ぶにはどうしたらいいか

}

wrapped = [

call "Enumerable#all?"(wrapped, f)

%Object = type { i8*, %Class.0* }

%Int = type { i8*, %Class.0*, i64 }

%String = type { i8*, %Class.0*, %"Shiika::Internal::Ptr"*, %Int* }

witness table

code:txt

class Arrayのwitness table

- Enumerableモジュールについて、

- eachの本体はこのllvm func

- XXモジュールについて、

- method1の本体は...

- method2の本体は...

あるオブジェクトのeachメソッドを実行するとき

1. そのオブジェクトのクラスを知る

2. そのクラスのwitness tableのEnumerableの行を探す

3. そこからeachを探す

4. 実行

速度改善

「Enumerableの行を探す」をどうやるか

文字列だと遅そう

dyn trait A + B

[[a1, a2, ..., b1, b2, ...], obj]