定期ミートアップ 第30回

CarbonとZig、async/await

C++との互換性の高い実験的言語

async/awaitと継続がある？

「限定継続は"一級継続を受け取る、再開可能な例外"みたいなもの」

「限定継続自体を提供したいわけではなく、コルーチン/スレッド/例外等の機能のためのplace-holder」

いつのまにかこれらの機能を足せない状態になっていた、というのを避けたいということかな

code:txt

coroutine

- stackful coroutine

- スタック境界を超えてジャンプできる

- RubyのFiberはこれ

- stackless coroutine

- スタック境界を超えてジャンプできない

- よく「generator」と呼ばれる(eg. JavaScript, Rust)

例

code:rb

def foo

Fiber.yield

end

def bar

foo # ここで止まる

...

end

code:js

async function foo(){

await HTTP.get(this.url)

}

function bar(){

foo() // 止まらない

...

}

async function bar(){

await foo(); // 止めたい場合はこの関数もasyncを付けないといけない

...

}

実現方法

ジェネレータはステートマシンに変換することで実装できる

code:txt

function* foo() {

処理A switch(this.state) {

yield case 0: 処理A; this.state++; return this;

処理B case 1: 処理B; this.state++; return this;

}

stackful coroutineはもっと大変

マシンスタックの保存・復元が必要

特に自作言語からC言語の関数を呼び出せたりする場合。

JSやRustのasync/awaitはジェネレータに変換される(要出典)

が、「ジェネレータがあればasync/awaitが作れる」ではない！

ジェネレータがあれば、自作言語で書かれた関数を並行して動かすことができる

が、async/awaitでやりたいことってネットワークやDBの待ち時間に別の処理をやることで、そうするとマシンスタックの保存・復元が結局必要になる？(ここ自信ない)

それはともかく：

Zigのasync/awaitは上記のいずれでもない

特徴１：関数をasync呼び出しするとframeオブジェクトが返る

code:zig

var bar: i32 = 1;

test "suspend with resume" {

var frame = async func2(); //1

resume frame; //4

try expect(bar == 3); //6

}

fn func2() void {

bar += 1; //2

suspend {} //3

bar += 1; //5

}

これを使うとasync/awaitのスケジューラをZig自身で書くことができる

code:zig

var timer_queue: std.PriorityQueue(Delay, void, cmp) = undefined;

fn waitForTime(time_ms: u64) void {

suspend {

timer_queue.add(Delay{

.frame = @frame(),

.expires = nanotime() + (time_ms * std.time.ns_per_ms),

}) catch unreachable;

}

}

スタックをまるごと保存するので、JSのasync/awaitのようにこれを使う関数にasyncを付けてまわる必要がない