SPVM公式ドキュメント 1.0 ベータ

昨日の記事はcharsbarさんでした。

本日はyukikimotoが書きます。リレー形式でつなげていくのは、楽しいですね!

この記事はSPVMの日本語公式ドキュメントです。書き始めですが、数時間で、書けるところまで書きます。

Perl Advent Calender 2018をきっかけにに作成されました。

目次

• 目的
• ユーザー
• 機能
• SPVMのインストール
• チュートリアル
• 言語仕様
• 標準関数
• FAQ
• 開発者

目的

SPVMが開発された主な目的を教えてください。

SPVMは、Perlの数値計算の遅さを改善するために開発されました。数値計算と配列の演算を高速化することができます。

どれくらいの速度の改善を目指していますか

仕様が完成した後にベンチマークテストを始める予定ですが、数値計算と配列の演算に対して、Perlの30倍、C言語の1/2の速度を、最初の目標としています。

他の目的はありますか

二つ目の目的は、C/C++のバインディングを簡単にすることです。XSやInline::Cは、C/C++のバインディングという点で、非常に難しいと感じています。

簡単なAPIを使って、メモリ安全に、C/C++のバインディングができる機能を提供しています。

さらに、他の目的はありますか

三つ目の目的は、単体で実行可能な実行ファイルを生成することです。

SPVMは、実行ファイルを生成する機能を持っているので、ランタイムなしに、プログラムの実行が可能で、配布することもできます。

共有ライブラリ(ダイナミックリンクライブラリ)の読み込みにも対応しています。

生成された実行ファイルのライセンスはどうなりますか

SPVMのソースコードには、MITライセンスが適用されるので、MITライセンスの元で、商用利用が可能です。

実行ファイルを生成して、何ができますか

たとえば、ボタンなどのGUI部品を備えた、配布可能なWindowsアプリケーションが作成できる予定です。

ユーザー

どのような人をSPVMのユーザーとして想定していますか。

Perlで予想可能な数値演算を行いたい人

Perlは本当に型のない言語です。Perlは内部的には型を持っていますが、数値型と文字列型は、コンテキストに応じて、簡単に変換されてしまいます。

Perlの整数演算はオーバーフローが発生すると、浮動小数点型に変換されてしまいます。これは、便利ですが、数値計算における起こるであろうことの予測はしづらくなります。

Perlの整数演算は、コンパイラオプションによって、32bitあるいは64bitになります。浮動小数点演算は、double型しか持ちません。

Perlの数値演算は正しい結果を返しますが、内部の動作に依存し、予想がしづらいものとなっています。これはPerlがテキスト処理言語であるメリットの裏返しです。

SPVMは、静的型言語あり、32bit,64bitの整数演算、float,doubleの浮動小数点演算を区別して行うことができます。

数値計算におけるPerlのデメリットを緩和します。

遺伝子解析などのビオテクノロジーの研究者

Perlは、遺伝子解析などのビオテクノロジーの分野で利用されていますが、配列操作の遅さに不満を感じている研究者の方がいます。

配列操作を簡単に高速化でき、必要であればC/C++をバインディングし、openMPやSIMDなどの並列計算ができればと考えている研究者の方を想定しています。

Perlの数値計算を速くしたいが、XSやC言語は難しいと感じる方

SPVMを使うと、Perlの文法で、数値計算と配列演算を速くすることができます。

IoTの開発者

IoTの開発者は、ハードウェアからWebまでの幅広い知識が必要になります。大量の分野の知識が必要となるため、これを簡単に実現するライブラリがあれば便利です。

C/C++、アセンブラを使って、センサーのデバイスドライバを作成。HTTPクライアントライブラリを使って、Webにアクセス。開発環境で、実行ファイルを作成して、それぞれの機器にそのままコピー。このような一連の機能をSPVMは提供する予定です。

グラフィックスエンジニア

画像処理には、大量の配列演算が必要です。Perlは、配列のデータ構造を言語仕様として持たないため、不満を感じている方がいます。

SPVMは、連続した領域を持つ配列のデータ構造を提供しているので、DirectXやOpenGM、OpenCVなどと組み合わせて、画像処理をしたいユーザーに向いています。

AI・機械学習エンジニア

AI・機械学習には、配列演算が必要です。Perlは、配列のデータ構造を言語仕様として持たないため、不満を感じている方がいます。

SPVMは、連続した領域を持つ配列のデータ構造を提供しているので、機械学習ライブラリとの相性が高いです。

マイクロサービスの提供者

SPVMは、JSONモジュール、非同期IOをサポートしたHTTPクライアント/サーバーをコアで提供する予定です。実行ファイルを生成可能なので、小さなLinuxサーバーを構築し、実行ファイルをコピーして、マイクロサービスを運用可能です。

SPVMは、リファレンスカウント方式のGCを採用しているので、FullGCが起こらず、非同期IOの性能に大きく関わるレイテンシを小さくできます。

SPVMのインストール

SPVMはCPANモジュールです。cpanまたはcpanmを使ってインストールできます。

cpan SPVM
cpanm SPVM

機能

連続したデータ領域を持つ配列型

SPVMは連続したデータ領域を持つ配列型を提供しています。

仕様化された数値型と計算規則

Perlの数値計算の弱点の一つは、型を固定して計算することができないことです。ある操作によって浮動小数点に変換されたり、文字列型に変換されたりします。SPVMでは、仕様化された数値型と計算規則を持っているので、どの型によって計算されるかを正確把握することができます。

C99で追加された数学関数

C99で追加された新しいC言語の数学関数がすべて利用できます。

仕様化された言語仕様

SPVMの言語仕様は、メジャーバージョンごとに、仕様化されています。仕様を元に、独自にコンパイラを開発することが可能です。

サブルーチンの機械語へのコンパイル

SPVMのサブルーチンはコンパイル時に、機械語へコンパイルすることができます。

覚えやすく簡単な文法

SPVMの文法は覚えやすく簡単になるように設計されています。

文法の95%以上はPerlの文法を採用しています。Perlをすでに学んでいるユーザーであれば、2時間あれば、すべての文法を覚えてしまうことができるでしょう。

型の種類、型の規変換規則は、明確です。型推論は、常に右から左へ行われます。

継承はなく「汎用オブジェクト型」と「インターフェース」を使って、ポリモーフィズムを実現します。

SPVMのチュートリアル

SPVMのチュートリアルです。

• 配列の和を求める

配列の和を求める

最初の簡単な例として配列の和を求めてみましょう。

SPVMモジュールの作成

「MyMath.spvm」というファイルファイルをlibディレクトリの中に作成してください。SPVMのソースファイルの拡張子は「.spvm」です。以下の内容を記述しましょう。

# lib/MyMath.spvm
package MyMath {
  sub sum : int ($nums : int[]) {
    
    my $total = 0;
    for (my $i = 0; $i < @$nums; $i++) {
      $total += $nums->[$i];
    }
    
    return $total;
  }
}

SPVMではパッケージ構文を使用して、パッケージを作成します。Perlのパッケージブロック構文と同じ文法です。

# パッケージ構文
package MyMath {

}

パッケージのブロックの中ではサブルーチンの定義を行うことができます。

package MyMath {
  sub sum : int ($nums : int[]) {
    
  }
}

SPVMは静的型言語ですので、サブルーチンの宣言の中で、戻り値の型、引数名と引数の型を記述します。

戻り値は「int型」。引数は「int型の配列」です。int型は、32bit符号付整数を表現します。

配列の和を計算している部分をみてみましょう。

    my $total = 0;
    for (my $i = 0; $i < @$nums; $i++) {
      $total += $nums->[$i];
    }

    return $total;

和の計算方法の見た目は、Perlでfor文を使って書いたものとまったく同じです。

このようにSPVMではMPerlと同じ文法で記述できるのがひとつの特徴です。Perlユーザーが、新しい文法を覚える負担ができるだけ小さくなるように設計されています。

変数の宣言では型推論を使って、型を省略することができます。

    my $total = 0;

SPVMの型推論は、右辺の型が確定しているときに、左辺の型宣言を省略することができます。

数値リテラルの「0」は「int型」ですので、「$total」の型も「int型」になります。以下の記述と同じ意味になります。

    my $total : int = 0;

配列の長さは「@」を使うことで取得できます。

@$nums

SPVMには、コンテキストはなく「@」は常に配列の長さを返します。

次にSPVMで書かれたサブルーチンをPerlの側から呼び出してみましょう。

SPVMモジュールの呼び出し

「sum.pl」というファイルを作成して、以下の内容を記述してください。

SPVMで書かれた「MyMath」パッケージの「sum」サブルーチンを呼び出して、配列の和を計算します。

use FindBin;
use lib "$FindBin::Bin/lib";

use SPVM 'MyMath';

my $sp_nums = SPVM::new_iarray([3, 6, 8, 9]);

my $total = MyMath->sum($sp_nums);

print $total . "\n";

まず最初にlibディレクトリをモジュールの検索パスに追加します。

# libディレクトリをモジュールの検索パスに追加
use FindBin;
use lib "$FindBin::Bin/lib";

次にSPVMモジュールを読み込みます。

# SPVMモジュールを読み込み
use SPVM 'MyMath';

「use SPVM 'SPVMモジュール名'」という記述で、SPVMモジュールを読み込むことができます。

次にSPVMの配列を作成します。

# int型配列の作成
my $sp_nums = SPVM::new_iarray([3, 6, 8, 9]);

SPVM::new_iarray関数を使うと、配列のリファレンスを渡して、SPVMのint型の配列を作成することができます。

MyMathパッケージのsumサブルーチンを呼び出してみましょう。

# MyMathパッケージのsumサブルーチンを呼び出し
my $total = MyMath->sum($sp_nums);

SPVMのサブルーチン呼び出しは、Perlのクラスメソッド呼び出しになることに注意してください。「絶対名 MyMath::sub」で呼び出すことはできません。

sum関数の戻り値は「int型」ですが、SPVMの整数型は、自動的にPerlのスカラ型に変換されます。

言語仕様

SPVMの言語仕様の詳細です。

• C99準拠
• 構文解析
• コメント
• POD
• パッケージ
• モジュール
• パッケージ変数
• フィールド
• サブルーチン
• 列挙
• BEGINブロック
• レキシカル変数
• ブロック
• スコープ
• 項
• 式
• 条件
• 条件部
• リテラル
• 文字列
• 未定義値
• 演算子
• 演算子の優先順位
• オブジェクトの生成
• 文
• 型
• 型推論
• 型変換

C99準拠

• ソースコード
• 型

C99準拠のソースコード

SPVM自体のソースコードは、C言語で書かれ、C99に準拠します。

数値演算における仕様は、C99に準拠します。C99で、未定義・処理系依存のものは、SPVMにおいても未定義・処理系依存です。

加算演算子、減算演算子、乗算演算子、除算演算子、剰余演算子、シフト演算子、ビット演算子においては、C99における演算との対応が仕様化されます。

数値から文字列への型変換における仕様は、C99のsrpintfの「%g」フォーマットが仕様になります。

C99との型の対応

SPVMの型は、C99の次の型と完全に一致します。

構文解析

• ソースコードの文字コード
• LALR(1)法
• 構成要素
• 行終端
• 空白文字
• 識別子
• 区切り文字
• 演算子

ソースコードの文字コード

SPVMのソースコードの文字コードは、BOMなしのUTF-8で記述されます。

LALR(1)法

SPVMのソースコードは、LALR(1)法によって解析できます。yacc/bisonで生成されたパーサージェネレータによって解析することができます。

構成要素

SPVMのソースコードは「空白文字」「コメント」「リテラル」「キーワード」「識別子」「区切り文字」「演算子」で構成されます。

行終端

SPVMのソースコードの行終端は、ASCIIコードの「LF」「CR」「CR LF」です。

行終端が現れたときは、適切に行番号がインクリメントされます。

空白文字

SPVMにおける空白文字はASCIIコードの「SP」「HT」「FF」と「行終端」です。

空白文字はソースコード上では意味を持ちません。

キーワード

SPVMにおけるキーワードは以下です。

byte BEGIN case croak default double elsif else enum eq
eval for float gt ge has if interface_t isa int last length
lt le long my native ne next new our object package private
public precompile pointer_t return require rw ro self switch
sub string short scalar undef unless use void value_t while
weaken wo __END__ __PACKAGE__ __FILE__ __LINE__

識別子

SPVMにおける識別子は「パッケージ名」「サブルーチン名」「フィールド名」「パッケージ変数名」「レキシカル変数名」です。

区切り文字

SPVMにおける区切り文字は以下です。

( ) { } [ ] ; , ->

演算子

SPVMにおける演算子は以下です。

=   >   <   !   ~
==  <=  >=  !=  &&  ||  ++  --
+   -   *   /   &   |   ^   %   <<   >>   >>>
+=  -=  *=  /=  &=  |=  ^=  %=  <<=  >>=  >>>=
\   $   @   .   .=

コメント

コメントは「#」で始まり改行で終わります。

# コメント

POD

POD(プレーンオールドドキュメント)を記述することができます。PODは行頭が「=」で始まる任意の文字列の行から始まり、行頭から行末まで「=cut」で終わる行までです。

PODの内側に書かれた文字列はソースコードとして解釈されず、コメントとして扱われます。

=pod

複数行
コメント

=cut

=head1

複数行
コメント

=cut

パッケージ

• パッケージの定義

パッケージの定義

パッケージを定義するには以下の構文を使用します。

package パッケージ名 {

}

パッケージ名は「大文字」で始まる必要があります。パッケージ名には「::」を使用することができます。

Foo Foo::Bar Foo::Bar::Baz

「パッケージ名」の後に「:」をつなげてその後ろに「デスクリプタ」を指定することができます。

package パッケージ名 : デスクリプタ {

}

パッケージの定義のサンプルです。

# パッケージ名のみ
package Point {

}

# パッケージ名とデスクリプタ
package Point : public {

}

パッケージデスクリプタ

パッケージで指定できるデスクリプタの一覧です。

「public」と「private」の両方のデスクリプタが指定された場合は、コンパイル時エラーが発生します。

「interface_t」「value_t」「pointer_t」のひとつより多くが同時に指定されている場合は、コンパイル時エラーが発生します。

パッケージ内部で定義できるもの

パッケージ内部では「use」「パッケージ変数」「フィールド」「列挙」「サブルーチン」が定義できます。

package Foo {
  # use
  use Point;
  
  # パッケージ変数
  our $VAR int;
  
  # フィールド
  has var : int;
  
  # 列挙
  enum {
    CONST_VAL
  }
  
  # サブルーチン
  sub foo : int ($num : int) {
  
  }
}

モジュール

• モジュールの概要
• モジュールの読み込み

モジュールの概要

モジュールとは、SPVMのソースコードとして読み込むことができるひとつのファイルのことをいいます。

# lib/path/Foo/Bar.spvm
package Foo::Bar {

}

モジュールには、複数のパッケージを含むことができます。

# lib/path/Foo/Bar.spvm
package Foo::Bar {

}

package Foo::Bar::Baz {

}

モジュールのファイル名

モジュールは、モジュールの読み込みパスに、以下のファイル名で配置される必要があります。

「::」を「/」に変更。末尾に「.spvm」をつける。

Foo.spvm
Foo/Bar.spvm
Foo/Bar/Baz.spvm

モジュールの読み込み

モジュールを読み込むには、useキーワードを使用します。

use Foo;
use Foo::Bar;

モジュールはコンパイル時に読み込まれます。

モジュールが存在しなかった場合は、コンパイルエラーになります。

useキーワードは、パッケージの定義の直下で定義する必要があります。

package Foo {
  use Foo;
}

選択的なモジュールの読み込み

SPVMでは、モジュールが、検索パスに存在する場合だけ読み込み、そうでない場合は、ブロックの内部が存在しないことにできるif require文があります。これはC言語の「#ifdef」の一部の機能を実現するために設計されました。

if (require Foo) {
  
}

if require文では、elsifやelseを続けることができないので注意してください。

一つの例を見てみましょう。以下の例で、Fooが存在しない場合は、コンパイルエラーにはならず、ifブロックの中身が存在しないことになります。そのため「my $foo = new Foo;」は、存在しないことになっているので、コンパイルエラーになりません。

if (require Foo) {
  my $foo = new Foo;
}

ひとつのテクニックとして、if require構文とインターフェース型と無名サブルーチンを使うと、モジュールを選択的に利用することができます。以下の例では、Foo->method1とBar->mehtod2を選択的に選んで実行しています。

package SomeInterface : interface_t {
  sub foo : int ($self : self, $arg : int);
}

# 別の関数内
my $interface : SomeInterface;

unless ($inteface) {
  if (require Foo) {
    $interface = sub : int ($self : self, $arg : int) {
      Foo->method1($arg);
    };
  }
}

unless ($inteface) {
  if (require Bar) {
    $interface = sub : int ($self : self, $arg : int) {
      Bar->method2($arg);
    }
  }
}

my $result = $interface->foo(3);

パッケージ変数

• パッケージ変数の定義
• パッケージ変数の初期値
• パッケージ変数の値の取得
• パッケージ変数の設定

パッケージ変数の定義

パッケージ変数とは、パッケージに属する、プログラムの開始から終了まで維持されるグローバル変数のことです。

「our」キーワードを使用してパッケージ変数を定義することができます。

our パッケージ変数名 : 型名;

パッケージ変数の定義は「パッケージ定義」の直下で行う必要があります。

パッケージ変数の定義には「型名」が必要です。型名には「数値型」と「オブジェクト型」を指定できます。

パッケージ変数名は「$」で始まり、次に「A-Z」、その後ろに、ひとつ以上の「a～z」「A～Z」「0～9」「_」を続けることができます。Perlと異なり、「$」の後ろには、必ず大文字の英数字が必要であることに注意してください。

パッケージ変数定義には、デスクリプタを合わせて指定することができます。複数のデスクリプタを空白を使って並べることができます。

our パッケージ変数名 : デスクリプタ 型名;

パッケージ変数デスクリプタ

パッケージ変数で指定できるデスクリプタの一覧です。

「public」と「private」の両方のデスクリプタが指定された場合は、コンパイル時エラーが発生します。

「ro」「wo」「rw」のひとつより多くが同時に指定されている場合は、コンパイル時エラーが発生します。

パッケージ変数アクセッサとは、パッケージ変数にアクセスするためのクラスメソッドのことです。

書き込み用のパッケージ変数アクセッサの戻り値は「void型」です。

SPVMのソースコードの中からパッケージ変数アクセッサが呼び出された場合は、パッケージ変数アクセッサはインライン展開されます。それ以外の場合は、インライン展開されません。

パッケージ変数定義のサンプル

パッケージ変数定義のサンプルです。

package Foo {
  our $NUM1 : byte;
  our $NUM2 : short;
  our $NUM3 : int;
  our $NUM4 : long;
  our $NUM5 : float;
  our $NUM6 : double;

  our $NUM_PUBLIC : public int;
  our $NUM_RO : ro int;
  our $NUM_WO : wo int;
  our $NUM_RW : rw int;
}

パッケージ変数の初期値

パッケージ変数は、コンパイルが終了して、実行時に入る前に、型の初期値で初期化されます。

この初期値は、BEGINブロックを使うことで、変更することができます。

package Foo {
  our $VAR : int;
  
  BEGIN {
    $VAR = 3;
  }
}

パッケージ変数の値の取得

パッケージ変数の値を取得するには以下の構文を使用します。

$クラス名::パッケージ変数名

自分自身のパッケージに属するパッケージ変数の場合は「クラス名::」を省略できます。

$パッケージ変数名

パッケージ変数の値の取得は、式を返します。

定義されていないパッケージ変数の値を取得しようとした場合は、コンパイル時エラーが発生します。

パッケージの外側からプライベートなパッケージ変数にアクセスしようとした場合は、コンパイル時エラーが発生します。

パッケージ変数の値の取得のサンプル

package Foo {
  our $VAR : int;
  
  sub bar : int () {
    my $var1 = $Foo::VAR;
    my $var2 = $VAR;
  }
}

パッケージ変数の値の取得

パッケージ変数の値を設定するには以下の構文を使用します。

$クラス名::パッケージ変数名 = 右式

$パッケージ変数名 = 右式

パッケージ変数設定は、式を返します。返される結果は、代入後のパッケージ変数の値です。

定義されていないパッケージ変数の値を設定しようとした場合は、コンパイル時エラーが設定します。

パッケージの外側からプライベートなパッケージ変数にアクセスしようとした場合は、コンパイル時エラーが発生します。

パッケージ変数の値の取得のサンプル

package Foo {
  our $VAR : int;
  
  sub bar : int () {
    $Foo::VAR = 1;
    $VAR = 3;
  }
}

フィールド

• フィールドの定義
• フィールドアクセス

フィールドの定義

フィールドとは「new」を使ってオブジェクト生成した場合に、オブジェクトからアクセスできるデータ領域のことです。

「has」キーワードを使用してフィールドを定義することができます。

has フィールド名 : 型名;

フィールド定義は「パッケージ定義」の直下で行う必要があります。

フィールド定義には「型名」が必要です。型名には「数値型」と「オブジェクト型」を指定できます。

フィールド名は、1文字以上の「a～z」「A～Z」「0～9」「_」で構成する必要があります。先頭は、数字から始めることはできません。連続した「_」を使用することはできません。

フィールド名には、キーワードと同じ名前を使用することができます。

フィールド定義には、デスクリプタを合わせて指定することができます。複数のデスクリプタを空白を使って並べることができます。

has フィールド名 : デスクリプタ 型名;

フィールドデスクリプタ

フィールドで指定できるデスクリプタの一覧です。

「public」と「private」の両方のデスクリプタが指定された場合は、コンパイル時エラーが発生します。

「ro」「wo」「rw」のひとつより多くが同時に指定されている場合は、コンパイル時エラーが発生します。

フィールドアクセッサとは、フィールドにアクセスするためのメソッドのことです。

書き込み用のフィールドアクセッサの戻り値は「void型」です。

SPVMのソースコードの中からフィールドアクセッサが呼び出された場合は、フィールドアクセッサはインライン展開されます。それ以外の場合は、インライン展開されません。

フィールド定義のサンプル

フィールド定義のサンプルです。

package Foo {
  has num1 : byte;
  has num2 : short;
  has num3 : int;
  has num4 : long;
  has num5 : float;
  has num6 : double;

  has num_public : public int;
  has num_ro : ro int;
  has num_wo : wo int;
  has num_rw : rw int;
}

不正なフィールドの定義は、コンパイル時エラーが発生します。

フィールドアクセス

フィールドの取得の構文は以下です。

インボーカー式->{フィールド名}

フィールドの設定の構文は以下です。

インボーカー式->{フィールド名} = 右式;

インボーカー式は、クラス型あるいは値型あるいは値のリファレンス型である必要があります。そうでない場合は、コンパイル時エラーが発生します。

フィールド名がインボーカー式のパッケージに存在しない場合は、

サブルーチン

• サブルーチンの定義
• 定数サブルーチン
• 無名サブルーチン
• メソッド
• シグネチャ
• インボカント

サブルーチンの定義

「sub」キーワードを使用してサブルーチンを定義することができます。

sub サブルーチン名 : 戻り値の型名 (引数名1 : 引数の型名1, 引数名2 : 引数の型名2, 以下続く) {
  
}

サブルーチンの定義は「パッケージ定義」の直下で行う必要があります。

サブルーチン名は、1文字以上の「a～z」「A～Z」「0～9」「_」で構成する必要があります。先頭は、数字から始めることはできません。連続した「_」を使用することはできません。

サブルーチン名には、キーワードと同じ名前を使用することができます。

戻りの型名には、「void型」「数値型」「オブジェクト型」を指定することができます。

サブルーチンの定義には「戻り値の型名」と「0個以上の引数の定義」が必要です。「引数の定義」は「引数名」と「引数の型名」からなります。

引数名は、変数名である必要があります。

引数の型名には、「数値型」「オブジェクト型」「リファレンス型」を指定することができます。

サブルーチンのブロックの中には、0個以上のステートメントを記述できます。

サブルーチンの定義には、デスクリプタを合わせて指定することができます。複数のデスクリプタを空白を使って並べることができます。

デスクリプタ名 sub サブルーチン名 : 戻り値の型名 (引数の変数名1 : 引数の型名1, 引数の変数名2 : 引数の型名2, 以下続く) {
  
}

サブルーチンデスクリプタ

サブルーチンで指定できるデスクリプタの一覧です。

「native」と「precompile」の両方のデスクリプタが指定された場合は、コンパイル時エラーが発生します。

引数の型名の後ろに「...」を続けると、可変長引数となります。最後の引数のみ可変長引数にすることができます。

# 可変長引数の定義
sub サブルーチン名 : 戻り値の型名 (引数名1 : 引数の型名1, 引数名2 : 引数の型名2...) {
  
}

定数サブルーチン

数値型の戻り値を持つサブルーチンで、戻り値が定数であるサブルーチンを定数サブルーチンといいます。

sub foo : int () { return 5; }
sub foo : long () { return 5L; }
sub foo : float () { return 5.0f; }
sub foo : double () { return 5.0; }

定数サブルーチンは、インライン展開されます。

SPVMは定数畳み込み最適化を行わないので、定数が演算されている場合は、定数サブルーチンにならず、インライン展開されないことに注意してください。

# 定数サブルーチンではなくインライン展開されない
sub foo : int () { return 5 + 3; }

無名サブルーチン

無名サブルーチンとは、名前を持たないサブルーチンのことです。無名サブルーチンは文です。

sub : 型名 ($self : self, 引数1, 引数2, ..., 引数n) {
  
}

無名サブルーチンを定義すると、内部的に、パッケージの定義がおこなわれ、そのパッケージを元にしたオブジェクトが生成され、それが式として返されます。

無名サブルーチンは、メソッドである必要があります。

無名サブルーチンのサンプル

my $comparator = sub : int ($self : self, $x1 : object, $x2 : object) {
  
}

メソッド

メソッドとは、第一引数にself型を持つサブルーチンのことです。

sub サブルーチン名 : 型名 ($self : self, 引数1, 引数2, ..., 引数n) {
  
}

インボカント

インボカントとは、self型が指定された引数のことをいいます。

シグネチャ

シグネチャとは、サブルーチンの戻り値と引数を次の規則で並べたものをいいます。引数は、存在しなくても構いません。間に空白を含むことはできません。

1. 戻り値の型名

2. (

3. 引数1,引数2, 引数3, 引数n

4. )

シグネチャのサンプルです。

# サブルーチン定義
sub foo : int ($num1 : double, $num2 : long[])

# シグネチャ
int(double,long[])

# サブルーチン定義
sub foo : void ()

# シグネチャ
void()

列挙

• 列挙の定義
• 列挙の呼び出し

列挙の定義

列挙はint型の定数を定義したい場合に利用します。連続したint型の定数を簡単に定義できます。「enum」キーワードを使って定義します。

enum {
  FLAG1,
  FLAG2,
  FLAG3
}

列挙の定義は「パッケージ定義」の直下で行う必要があります。

package Foo {
  enum {
    FLAG1,
    FLAG2,
    FLAG3
  }
}

最初の値は「0」から始まります。値は「1」づつインクリメントされます。この例の場合は「FLAG1」は「0」、「FALG2」は「1」、「FLAG3は「2」になります。

列挙の末尾の要素の後ろには「,」をつけることができます。

enum {
  FLAG1,
  FLAG2,
  FLAG3,
}

列挙はint型を戻り値とする「定数サブルーチン」のエイリアスです。次のサブルーチンの定義と等価です。

sub FLAG1 : int () { return 0; }
sub FLAG2 : int () { return 1; }
sub FLAG3 : int () { return 2; }

enumの要素には、int型の値を設定することができます。

enum {
  FLAG1,
  FLAG2 = 4,
  FLAG3,
}

上記の場合は「FLAG1」は「0」、「FALG2」は「4」、「FLAG3」は「5」になります。

enumの定義が不正な場合は、コンパイル時エラーが発生します。

列挙の呼び出し

列挙は、定数サブルーチンのエイリアスなので、サブルーチン呼び出しとまったく同じ方法で呼び出すことができます。

my $flag1 = Foo->FLAG1;
my $flag2 = Foo->FLAG2;
my $flag3 = Foo->FLAG3;

switch文のcase文において利用することもできます。

switch ($num) {
  case Foo->FLAG1:
  
    last;
  case Foo->FLAG2:
    
    last:
  case Foo->FLAG3:
  
    last:
  default:
  
}

BEGINブロック

BEGINブロックとは、コンパイル時が終了し、実行時に入る前に、実行されるブロックのことです。

BEGINキーワードを使用してBEGINブロックを定義することができます。

BEGIN {

}

BEGINブロックは、パッケージの定義の直下にある必要があります。

package Foo {
  BEGIN {

  }
}

BEGINブロックの中には、0個以上の文を書くことができます。

BEGIN {
  my $foo = 1 + 1;
  my $bar;
}

return文を書くことはできません。BEGINブロックは、引数がなく、戻り値がvoidのサブルーチンとして定義されます。

BEGINブロックは、いくつでも定義できます。

BEGINブロックの実行順序は、保証されません。他のパッケージにBEGINブロックが定義されている場合は、そのBEGINブロックが先に実行されることを想定しないでください。

BEGINブロックの一般的な用途は、パッケージ変数を初期化することです。

package Foo {
  our $NUM : int;
  our $POINT : Point;
  BEGIN {
    $NUM = 3;
    $POINT = Point->new;
  }
}

レキシカル変数

• レキシカル変数の宣言
• レキシカル変数の初期値
• レキシカル変数の値の取得

レキシカル変数の宣言

レキシカル変数は「my」キーワードによって宣言します。「:」の後ろに「型」を指定する必要があります。

my $num : int;

レキシカル変数はスコープブロックの中で宣言され、スコープを持つ変数のことです。

{
  my $num : int;
}

レキシカル変数は、レキシカル変数の初期値によって初期化されます。

型推論によって、レキシカル変数を宣言するときに、型の指定を省略することができます。型推論は、常に代入演算子の右辺の型によって、行われます。

# int
my $num = 1;

# double
my $num = 1.0;

レキシカル変数の宣言は、レキシカル変数自体を表現する式を返します。次のような記述が可能です。

my $ppp = my $bar = 4;

if (my $bar = 1) {
  
}

while (my $bar = 1) {
  
}

レキシカル変数の値の取得

レキシカル変数の値の取得をするには、それ自体を記述します。

レキシカル変数

レキシカル変数の値の取得は、式を返します。

キシカル変数の値の取得のサンプル

$var;
my $foo = $bar;

レキシカル変数の値の設定

レキシカル変数の値の設定については、代入演算子を見てください。

$var = 式

レキシカル変数の宣言

ブロック

「{」と「}」で囲まれた部分のことをブロックと呼びます。

# ブロック
{

}

ブロックの中には、スコープを作るスコープブロックがあります。

スコープ

• スコープの役割
• スコープブロック

スコープの役割

スコープとはスコープブロックに囲まれた範囲のことをいいます。

# スコープブロック
{

}

スコープの中で宣言されたレキシカル変数は、実行時に、宣言されている位置で、モータルなレキシカル変数として登録されます。

{
  # レキシカル変数をモータルとして登録
  my $num = new Foo;
}

モータルなレキシカル変数に代入されたオブジェクトが、未定義値ではない場合は、リファレンスカウントが1増やされます。

スコープの終わりに到達すると、モータルなレキシカル変数に代入されているオブジェクトは、未定義値でない場合、リファレンスカウントが1減らされ、0になった場合は、解放されます。

スコープブロック

スコープブロックとは、スコープを作るブロックのことです。スコープブロックには、0個以上の文を記述することができます。

# スコープブロック
{
  my $num = 1;
  $num++;
}

スコープブロックの一覧

単純なブロック

# 単純なブロック
{

}

サブルーチンブロック

# サブルーチンのブロック
sub : int () {

}

evalブロック

# evalブロック
eval {

}

ifブロック

# ifブロック
if (条件1) {

}

elsifブロック

#elsifブロック
elsif (条件2) {

}

elseブロック

# elseブロック
else {

}

forブロック

# for ブロック
for (my $i = 0; $i < 3; $i++) {

}

whileブロック

# whileブロック
while (条件) {

}

switchブロック

switch (条件) {

}

項

算術演算子の両辺、サブルーチンの引数、ifの条件部などになることができる文法の最小の単位を「項」と呼びます。

「項」には、「式」と、条件部のみに記述できる「条件」があります。

式と条件の違いは、条件は、式として利用できないということだけです。

項は常に、左から右の順番で評価されます。たとえば、以下の例では、3 * 3 が実行され結果は9になります。

  my $i = 2;
  my $j = ($i = 3）* $i;

exceptionサブルーチンが例外を発生させた場合は、$jの値は、10のままです。

  my $j = 10;
  eval {
    excpetion() / ($j = 3);
  };
}

式

式は次の項目で定義されます。

式の一覧

• レキシカル変数の値の取得
• レキシカル変数変数の宣言
• 例外変数
• パッケージ変数の値の設定
• パッケージ変数の値の取得
• 定数リテラル
• 未定義値
• サブルーチン呼び出し
• フィールドの設定
• フィールドの取得
• 配列の要素の設定
• 配列の要素の取得
• 型変換
• オブジェクトの生成
• 配列の初期化
• 配列の長さ
• 文字列の長さ
• 演算子
• リファレンス演算子
• デリファレンス演算子
• 代入演算子
• __PACKAGE__キーワード
• __FILE__キーワード
• __LINE__キーワード
• (式)

条件

条件は次の項目で定義されます。

条件の一覧

• 比較演算子
• 論理演算子
• (条件)

条件の結果の型は、int型です。0以外の値の場合は真、0の場合は偽です。

条件部

条件部とは、条件判定が行われる部分のことです。条件部には「式」と「条件」が記述できます。

if文のかっこの中

if (条件部) {

}

unless文のかっこの中

unless (条件部) {

}

forのかっこの中の二つ目

for (初期化;条件部;次の値;) {

}

whileのかっこの中

while (条件部) {

}

論理AND演算子の左右

条件部 && 条件部

論理OR演算子の左右

条件部 || 条件部

論理否定演算子の右側

!条件部

条件部に式が書かれた場合は、結果の型はint型です。

式は、数値型あるいはオブジェクト型あるいは未定義型である必要があります。そうでない場合は、コンパイル時エラーが発生します。

条件部に式が書かれた場合は、型に応じた結果を返します。

式が未定義値である場合は、0を返します。

式が、数値型の場合は、単項数値拡大型変換が行われます。

型がint型の場合は、その値を返します。

型がlong型、float型、double型、オブジェクト型である場合は、C99における以下の演算と完全に一致する演算を行います。

!!x

リテラル

• 整数リテラル
• 浮動小数点リテラル
• 文字リテラル
• 文字列リテラル

整数リテラル

10進数表現

整数リテラルの数値部は「0～9」の1つ以上の連続した文字で表現されます。

先頭に「+」あるいは「-」の符号をつけることができます。

整数リテラルの型は、デフォルトでは「int型」になります。

整数リテラルがint型で表現できる数値の範囲を超えている場合は、コンパイル時エラーが発生します。

末尾に「L」あるいは「l」のサフィックスをつけることで「long型」の整数リテラルを表現できます。

long型の整数リテラルの場合は、long型で表現できる数値の範囲を超えている場合は、コンパイル時エラーが発生します。

区切り文字として「_」を使用することができます。区切り文字は意味を持ちません。

不正な整数リテラルの表現はコンパイル時エラーが発生します。

整数リテラルがbyte型の変数に代入される場合、あるいはbyte型のサブルーチンの引数として渡される場合で、byte型で表現できる数値の範囲を超えていない場合は、数値縮小型変換によって、byte型に自動的に変換されます。範囲を超えている場合は、コンパイル時エラーとなります。

整数リテラルがshort型の変数に代入される場合、あるいはshort型のサブルーチンの引数として渡される場合で、short型で表現できる数値の範囲を超えていない場合は、数値縮小型変換によって、short型に自動的に変換されます。範囲を超えている場合は、コンパイル時エラーとなります。

整数リテラルのサンプルです。

123
+123
-123
123L
123l
123_456_789
-123_456_789L

16進数表現

整数リテラルの数値部は16進数を使って表現することができます。

数値部を16進数を使って表現するときは「0x」から始めます。

その後ろに「0～9」「a～f」「A～F」のひとつ以上の連続した文字が続きます。

不正な16進数表現は、コンパイル時エラーが発生します。

整数リテラルを16進数で表現したサンプルです。

0x3b4f
-0x3F1A
0xDeL
0xFFFFFFFF_FFFFFFFF

8進数表現

整数リテラルの数値部は8進数を使って表現することができます。

数値部を8進数を使って表現するときは「0」から始めます。

その後ろに「0～7」のひとつ以上の連続した文字が続きます。

不正な8進数表現は、コンパイル時エラーが発生します。

整数リテラルを8進数で表現したサンプルです。

0755
-0644
0666L
0655_755

2進数表現

整数リテラルの数値部は2進数を使って表現することができます。

数値部を2進数を使って表現するときは「0b」から始めます。

その後ろに「0」か「1」のひとつ以上の連続した文字が続きます。

不正な2進数表現は、コンパイル時エラーが発生します。

整数リテラルを2進数で表現したサンプルです。

0b0101
-0b1010
0b110000L
0b10101010_10101010

浮動小数点リテラル

浮動小数点リテラルは「符号部」「数値部」「指数部」「サフィックス」から構成されます。

浮動小数点リテラルには「10進数浮動小数点リテラル」と「16進数浮動小数点リテラル」があります。

「符号部」は「+」か「-」で表現されます。「符号部」の存在は、任意です。「符号部」が存在する場合は、先頭にある必要があります。

「10進数浮動小数点リテラル」は、数値部が「一桁以上の10進数字」で始まる必要があります。

「10進数字」とは「0～9」のことです。

「10進数浮動小数点リテラル」は、数値部に「小数点」が含まれているか、含まれていない場合は「指数部」あるいは「サフィックス」が必要です。

「小数点」とは「.」のことです。

「16進数浮動小数点リテラル」は、数値部が「0x」あるいは「0X」で始まり、その後ろに「一桁以上の16進数字」が続く必要があります。

16進数字とは「0～9」「a～f」「A～F」のことです。

「16進数浮動小数点リテラル」は、「数値部」に「小数点」を含むことができます。

「数値部」はアンダーライン「_」を含むことができます。これは単なる区切り文字で、無視されます。

「16進数浮動小数点リテラル」は、「指数部」が必要です。

「指数部」は「指数表現」と「符号付10進整数」で構成されます。

「指数表現」は「10進数浮動小数点リテラル」の場合は「e」あるいは「E」、「16進数浮動小数点リテラル」の場合は「p」あるいは「P」になります。

「指数部」の意味は「10進数浮動小数点リテラル」の場合は、10進数による桁移動、「16進数浮動小数点リテラル」の場合は、2進数による桁移動になります。

末尾に「f」あるいは「F」のサフィックスをつけると、浮動小数点リテラルの型は「float型」になります。

末尾に「d」あるいは「D」のサフィックスをつけると、浮動小数点リテラルの型は「double型」になります。

サフィックスが省略された場合は、浮動小数点リテラルの型は「double型」になります。

浮動小数点リテラルが「float型」の場合はC標準の「strtof関数」を使って、文字列からfloat型への変換が行われます。変換が失敗した場合は、コンパイル時エラーが発生します。

浮動小数点リテラルが「double型」の場合はC標準の「strtod関数」を使って、文字列からdouble型への変換が行われます。変換が失敗した場合は、コンパイル時エラーが発生します。

無限大を表現する浮動小数点リテラルはありません。標準関数である「INFINITY関数」「INFINITYF関数」を使用してください。

非値を表現する浮動小数点リテラルはありません。標準関数である「NAN関数」「NANF関数」を使用してください。

浮動小数点リテラルのサンプルです

1.32
-1.32
1.32f
1.32F
1.32e3
1.32e-3
1.32E+3
1.32E-3
0x3d3d.edp0
0x3d3d.edp3
0x3d3d.edP3
0x3d3d.edP-3f

文字リテラル

文字リテラルは、シングルクォート「'」で囲まれます。

文字リテラルの内容は「ひとつのAsciiの印字可能文字」あるいは「ひとつのエスケープ文字」です。

文字リテラルの型は「byte型」になります。

不正な文字リテラルの場合は、コンパイル時エラーが発生します。

エスケープ文字

文字リテラルのサンプル

文字リテラルのサンプルです。

# 文字リテラル
'a'
'x'

# エスケープ文字を使った文字リテラル
'\a'
'\b'
'\t'
'\n'
'\f'
'\r'
'\"'
'\''
'\\'
'\x0D'
'\x0A'

文字列リテラル

文字列リテラルは、ダブルクォート「"」で囲まれます。

文字列リテラルの内容は「0個以上のAsciiの印字可能文字あるいはエスケープ文字」です。

文字列リテラルの型は「string型」になります。

不正な文字列リテラルの場合は、コンパイル時エラーが発生します。

エスケープ文字

Unicodeのコードポイントを指定するエスケープ文字以外は、文字リテラルのエスケープ文字と共通です。

文字列リテラルのサンプル

文字列リテラルのサンプルです。

# 文字列リテラル
"abc"
"あいう"

# エスケープ文字を使った文字列リテラル
"abc\tdef\n"
"\x0D\x0A"
"\N{U+3042}\N{U+3044}\N{U+3046}"

文字列

SPVMの文字列のデータ表現は、byte型の配列です。特別な内部表現を持たない、単なるバイト列です。

my $string = new byte[3];
$string->[0] = 'a';
$string->[1] = 'b';
$string->[2] = 'c';

byte型の配列は、文字列型に代入できます。文字列型は、コンパイル時には要素を変更できない型ですが、実行時はbyte型の配列になります。

my $string_const : string = $string;

文字列リテラルを代入することによって、文字列を作成できます。文字列リテラルを元にしたstring型の新しい文字列を返します。

my $string_const = "abc";

byte[]はC言語の「char*」、文字列型はC言語の「const char*」に該当するように設計されています。

未定義値

未定義は「undef」で表現されます。

undef

未定義値は、任意のオブジェクト型の変数に代入することができます。

未定義値はオブジェクト型の値と「==」「!=」演算子を使用して、比較することができます。未定義値は、生成されたオブジェクトと等しくない事が保証されます。

未定義は条件部で使われた場合は、偽になります。

未定義値は、エクステンションにおいてC言語の値として利用された場合は、0と等しくなることが保証されます。

演算子

• 演算子の概要
• 単項演算子
• 二項演算子
• 算術演算子
• 単項プラス演算子
• 単項マイナス演算子
• 加算演算子
• 減算演算子
• 乗算演算子
• 除算演算子
• 剰余演算子
• インクリメント演算子
• デクリメント演算子
• ビット演算子
• ビットAND演算子
• ビットOR演算子
• ビット否定演算子
• シフト演算子
• 左シフト演算子
• 算術右シフト演算子
• 論理右シフト演算子
• 比較演算子
• 数値比較演算子
• 文字列比較演算子
• isa演算子
• 論理演算子
• 論理AND演算子
• 論理OR演算子
• 論理NOT演算子
• 文字列連結演算子
• 代入演算子

演算子の概要

演算子は、単項演算子、二項演算子、インクリメント演算子、デクリメント演算子、比較演算子、論理演算子、代入演算子からなります。

単項演算子

単項演算子とは、項の前に置かれる演算子のことをいいます。

単項演算子 項

単項演算子には、単項プラス演算子、単項マイナス演算子、ビット否定演算子、論理否定演算子があります。

インクリメント演算子とデクリメント演算子は、単項演算子には含まれません。

二項演算子

二項演算子とは、左項と右項の間に置かれる演算子のことをいいます。項については、項を参考にしてください。

左項 二項演算子 右項

二項演算子には、加算演算子、減算演算子、乗算演算子、除算演算子、剰余演算子、ビットAND演算子、ビットOR演算子、論理AND演算子、論理OR演算子、シフト演算子、文字列連結演算子があります。

算術演算子

算術演算子は、算術を行う演算子のことで、加算演算子、減算演算子、乗算演算子、除算演算子、剰余演算子、単項プラス演算子、単項マイナス演算子、インクリメント演算子、デクリメント演算子からなります。

単項プラス演算子

単項プラス演算子は「+」で表現される単項演算子です。

+式

式は数値型である必要があります。そうでない場合は、コンパイル時エラーが発生します。

式に対して、単項数値拡大型変換が行われます。

その後、単項プラス演算子は、与えられた値をコピーして返します。

単項プラス演算子は式を返します。

単項プラス演算子の結果の型は、単項数値拡大型変換された型です。

単項プラス演算子は例外を発生させません。

単項プラス演算子のサンプル

my $num = +10;

単項マイナス演算子

単項マイナス演算子は「-」で表現される単項演算子です。

-式

式は数値型である必要があります。そうでない場合は、コンパイル時エラーが発生します。

式に対して、単項数値拡大型変換が行われます。

その後、単項マイナス演算子は、C99における以下の演算と完全に一致する演算を行います。C99との型の対応に応じた、int型、long型、float型、double型における演算が定義されます。

-x

単項マイナス演算子は式を返します。

単項マイナス演算子の結果の型は、単項数値拡大型変換された型です。

単項マイナス演算子は例外を発生させません。

単項マイナス演算子のサンプル

my $num = -10;

加算演算子

加算演算子は「+」で表現される二項演算子です。

左式 + 右式

左式と右式は、数値型である必要があります。そうでない場合は、コンパイル時エラーが発生します。

左式と右式に対して、二項数値拡大型変換が行われます。

その後、加算演算子は、C99における以下の演算と完全に一致する演算を行います。C99との型の対応に応じた、int型、long型、float型、double型における演算が定義されます。

x + y;

加算演算子は式を返します。

加算演算子の結果の型は、二項数値拡大型変換された型です。

加算演算子は、例外を発生させません。

減算演算子

減算演算子は「-」で表現される二項演算子です。

左式 - 右式

左式と右式は、数値型である必要があります。そうでない場合は、コンパイル時エラーが発生します。

左式と右式に対して、二項数値拡大型変換が行われます。

その後、減算演算子は、C99における以下の演算と完全に一致する演算を行います。C99との型の対応に応じた、int型、long型、float型、double型における演算が定義されます。

x - y;

減算演算子は式を返します。

減算演算子の結果の型は、二項数値拡大型変換された型です。

減算演算子は、例外を発生させません。

乗算演算子

乗算演算子は「*」で表現される二項演算子です。

左式 * 右式

左式と右式は、数値型である必要があります。そうでない場合は、コンパイル時エラーが発生します。

左式と右式に対して、二項数値拡大型変換が行われます。

その後、乗算演算子は、C99における以下の演算と完全に一致する演算を行います。C99との型の対応に応じた、int型、long型、float型、double型における演算が定義されます。

x * y;

乗算演算子は式を返します。

乗算演算子の結果の型は、二項数値拡大型変換された型です。

乗算演算子は、例外を発生させません。

除算演算子

除算演算子は「/」で表現される二項演算子です。

左式 / 右式

左式と右式は、数値型である必要があります。そうでない場合は、コンパイル時エラーが発生します。

左式と右式に対して、二項数値拡大型変換が行われます。

その後、除算演算子は、C99における以下の演算と完全に一致する演算を行います。C99との型の対応に応じた、int型、long型、float型、double型における演算が定義されます。

x / y;

除算演算子は式を返します。

除算演算子の結果の型は、二項数値拡大型変換された型です。

整数型に対する演算の場合には、除算演算子は、右辺が0であった場合に、例外が発生します。

浮動小数点型に対する演算の場合には、除算演算子は、例外を発生させません。

剰余演算子

剰余演算子は「%」で表現される二項演算子です。

左式 % 右式

左式と右式は、整数型である必要があります。そうでない場合は、コンパイル時エラーが発生します。

左式と右式に対して、二項数値拡大型変換が行われます。

その後、剰余演算子は、C99における以下の演算と完全に一致する演算を行います。C99との型の対応に応じた、int型、long型における演算が定義されます。

x % y;

剰余演算子は式を返します。

剰余演算子の結果の型は、二項数値拡大型変換された型です。

剰余演算子は、右辺が0であった場合に、例外が発生します。

ビット演算子

ビット演算子は、ビット演算を行う演算子のことで、>ビットAND演算子、ビットOR演算子、ビット否定演算子からなります。

ビットAND演算子

ビットANDは「&」で表現される二項演算子です。

左式 & 右式

左式と右式は、整数型である必要があります。そうでない場合は、コンパイル時エラーが発生します。

左式と右式に対して、二項数値拡大型変換が行われます。

その後、ビットAND演算子の演算結果は、C99における以下の演算と完全に一致する演算を行います。C99との型の対応に応じた、int型、long型における演算が定義されます。

x & y;

ビットAND演算子は式を返します。

ビットAND演算子の結果の型は、二項数値拡大型変換された型です。

ビットAND演算子は、例外を発生させません。

ビットOR演算子

ビットORは「|」で表現される二項演算子です。

左式 | 右式

左式と右式は、整数型である必要があります。そうでない場合は、コンパイル時エラーが発生します。

左式と右式に対して、二項数値拡大型変換が行われます。

その後、ビットOR演算子の演算結果は、C99における以下の演算と完全に一致する演算を行います。C99との型の対応に応じた、int型、long型における演算が定義されます。

x | y;

ビットOR演算子は式を返します。

ビットOR演算子の結果の型は、二項数値拡大型変換された型です。

ビットOR演算子は、例外を発生させません。

ビット否定演算子

ビット否定演算子は「~」で表現される単項演算子です。

~式

式は整数型である必要があります。そうでない場合は、コンパイル時エラーが発生します。

式に対して、単項数値拡大型変換が行われます。

その後、ビット否定演算子の演算結果は、C99における以下の演算と完全に一致する演算を行います。C99との型の対応に応じた、int型、long型における演算が定義されます。

~x

ビット否定演算子は式を返します。

ビット否定演算子の結果の型は、単項数値拡大型変換された型です。

ビット否定演算子は例外を発生させません。

ビット否定演算子のサンプル

my $num = ~0xFF0A;

シフト演算子

シフト演算子は、ビットシフトを行う演算子で、左シフト演算子、算術右シフト演算子、論理右シフト演算子からなります。

左シフト演算子

左シフトは「<<」で表現される二項演算子です。

左式 << 右式

左式は、整数型である必要があります。そうでない場合は、コンパイル時エラーが発生します。

最初に左式に対して、単項数値拡大型変換が行われます。

右式は、int型である必要があります。そうでない場合は、コンパイル時エラーが発生します。

左シフト演算子の演算結果は、C99における以下の演算と完全に一致する演算を行います。C99との型の対応に応じた、int型、long型における演算が定義されます。

x << y;

左シフト演算子は式を返します。

左シフト演算子は、例外を発生させません。

算術右シフト演算子

算術右シフトは「<<」で表現される二項演算子です。

左式 >> 右式

左式は、整数型である必要があります。そうでない場合は、コンパイル時エラーが発生します。

最初に左式に対して、単項数値拡大型変換が行われます。

右式は、int型である必要があります。そうでない場合は、コンパイル時エラーが発生します。

算術右シフト演算子の演算結果は、C99における以下の演算と完全に一致する演算を行います。xに対して、C99との型の対応に応じた、int型、long型における演算が定義されます。

x >> y;

算術右シフト演算子は式を返します。

算術右シフト演算子は、例外を発生させません。

論理右シフト演算子

論理右シフトは「>>>」で表現される二項演算子です。

左式 >>> 右式

左式は、整数型である必要があります。そうでない場合は、コンパイル時エラーが発生します。

最初に左式に対して、単項数値拡大型変換が行われます。

右式は、int型である必要があります。そうでない場合は、コンパイル時エラーが発生します。

論理右シフト演算子の演算結果は、C99における以下の演算と完全に一致する演算を行います。xに対して、C99との型の対応に応じた、int型、long型における演算が定義されます。

(符号付整数型キャスト)((符号なし整数型キャスト)x >> y);

論理右シフト演算子は式を返します。

論理右シフト演算子は、例外を発生させません。

比較演算子

比較演算子とは、左式と右式の間に置かれる演算子で、条件を返す演算子のことをいいます。

左式 比較演算子 右式

比較演算子には、数値比較演算子、文字列比較演算子、isa演算子があります。

数値比較演算子

数値比較演算子とは、数値あるいはオブジェクトのアドレスを比較するために、左式と右式の間に置かれる演算子で、条件を返す演算子のことをいいます。

左式 数値比較演算子 右式

数値比較演算子の一覧です。

左辺と右辺の型は、比較可能な型である必要があります。そうでない場合は、コンパイル時エラーが発生します。

数値型の比較の場合は、左式と右式に対して、二項数値拡大型変換が行われます。

その後、数値比較演算子は、C99における以下の演算と完全に一致する演算を行います。C99との型の対応に応じた、int型、long型、float型、double型、オブジェクト型における演算が定義されます。

# 数値型の比較、オブジェクト型の比較
x == y;
x != y;

# 数値型の比較
x > y;
x >= y;
x < y;
x <= y;

数値比較演算子の結果の型は、int型です。真である場合は0以外の値を、偽である場合は0を返します。

数値比較演算子は、例外を発生させません。

文字列比較演算子

文字列比較演算子とは、文字列を比較するために、左式と右式の間に置かれる演算子で、条件を返す演算子のことをいいます。

左式 文字列比較演算子 右式

左式と右式は、文字列互換型である必要があります。

文字列比較演算子の一覧です。

文字列比較演算子の結果の型は、int型です。真である場合は0以外の値を、偽である場合は0を返します。

isa演算子

数値比較演算子とは、数値あるいはオブジェクトのアドレスを比較するために、左式と右式の間に置かれる演算子で、条件を返す演算子のことをいいます。

isa演算子とはは、型の適合性をチェックするための演算子で、条件を返します。

左式 isa 右型

isa演算子は、右型に応じて、3種類の動作をします。

1. 右型が、数値型、値型、汎用オブジェクト型、リファレンス型の場合は、コンパイル時に左式の型が右型と同一のものであるかをチェックします。同一であった場合は真を、そうでない場合は偽を返します。

2. 右型が、クラス型であった場合は、実行時に左式の型が、クラス型と一致するかをチェックします。一致した場合は真を、そうでない場合は偽を返します。左式の型は、オブジェクト型である必要があります。そうでない場合は、コンパイル時エラーが発生します。

3. 右型が、インターフェース型であった場合は、実行時に左式の型がクラス型であり、そのクラスがインターフェースを満たすかどうかをチェックします。満たした場合は真を、そうでない場合は偽を返します。左式の型は、オブジェクト型である必要があります。そうでない場合は、コンパイル時エラーが発生します。

論理演算子

論理演算子は、論理演算を行う演算子のことで、>論理AND演算子、論理OR演算子、論理否定演算子からなります。

論理演算子は、条件を返します。

論理AND演算子

論理AND演算子とは、論理AND演算を行うために、左項と右項の間に置かれる演算子で、「&&」で表現される条件を返す二項演算子です。項については、項を参考にしてください。

左項 && 右項

左項と右項は条件部です。

論理AND演算子は次のように動作します。

1. 左項の評価が真であれば、右項を実行し、右項の評価が、真であれば、全体として真を返し、右項の評価が偽であれば、全体として偽を返します。

2. 左項の評価が偽であれば、全体として偽を返します。右項は実行されません。

論理AND演算子の結果の型は、int型です。

論理AND演算子は、例外を発生させません。

論理OR演算子

論理OR演算子とは、論理OR演算を行うために、左項と右項の間に置かれる演算子で、「||」で表現される条件を返す二項演算子です。項については、項を参考にしてください。

左項 || 右項

左項と右項は条件部です。

論理OR演算子は次のように動作します。

1. 左項の評価が真であれば、全体として、真を返します。右項は実行されません。

2. 左項の評価が偽であれば、右項を実行し、右項の評価が、真であれば、全体として真を返し、右項の評価が偽であれば、全体として偽を返します。

論理OR演算子の結果の型は、int型です。

論理OR演算子は、例外を発生させません。

論理NOT演算子

論理NOT演算子とは、論理NOT演算を行うために、項の左に置かれる演算子で、「!」で表現される条件を返す単項演算子です。項については、項を参考にしてください。

!項

項は条件部です。

論理NOT演算子は、項が真であれば、偽を返します。項が偽であれば、真を返します。

論理NOT演算子の結果の型は、int型です。

論理NOT演算子は、例外を発生させません。

文字列連結演算子

文字列連結演算子は「.」で表現される二項演算子です。

左式 . 右式

左式あるいは右式が、数値型であった場合は、数値から文字列への型変換によって文字列に変換されます。

左式と右式はどちらも文字列互換型でなければなりません。そうでない場合は、コンパイルエラーになります。

文字列連結演算子は、左式と右式で表現される文字列を連結し、新しい文字列を返します。

文字列連結演算子は式を返し、型は文字列型です。

左式と右式の両方が、文字列リテラルであった場合は、コンパイル時に連結された文字列リテラルが生成されます。パフォーマンスのコストを意識せずに、文字列連結演算子で、文字列リテラルを連結できます。

実行時に、左式あるいは右式が未定義値だった場合は、例外が発生します。

文字列連結演算子のサンプル

my $str = "abc" . "def";
my $str = "def" . 34;
my $str = 123 . 456;

# a * b が先
a * b + c

# b + c が先
a * (b + c)

my $object = new パッケージ名;

my $object = new Foo;

my $object = new 型[要素数式];

my $nums = new int[3];
my $objects = new Foo[3];
my $objects = new object[3];
my $values = new Complex_2d[3]

my $nums = new int[][3];
my $nums = new int[][][3];

[]
[式1, 式2, 式3]

return;

return 式;

next;

# for
for (my $i = 0; $i < 3; $i++) {
  if ($i == 1) {
    next;
  }
}

# while
my $i = 0;
while ($i < 3;) {
  if ($i == 1) {
    next;
  }
  $i++;
}

last;

# for
for (my $i = 0; $i < 3; $i++) {
  if ($i == 1) {
    last;
  }
}

# while
my $i = 0;
while ($i < 3;) {
  if ($i == 1) {
    next;
  }
  $i++;
}

# switch
my $num = 3;
switch ($num) {
  case 1 :
    # 処理1
    last;
  case 2 :
    # 処理2
    last;
  case 3 :
    # 処理3
    last;
  default:
    # デフォルト
}

式;

1;
$var;
1 + 2;
foo();
my $num = 1 + 2;

;

package Foo {

}

# クラス型
package Foo {

}

# インターフェース型
package Foo : interface_t {

}

# 値型
package Foo : value_t {

}

# ポインタ型
package Foo : pointer_t {

}

my $object : object = new Foo;
my $object : object = new Foo[];
my $object : object = "abc";

packag Foo {
  
}

my $foo = new Foo;

package Foo : pointer_t {
  
}

package SPVM::Comparator : interface_t {
  sub compare : int ($self : self, $x1 : object, $x2 : object);
}

# インターフェース型の定義
package SPVM::Comparator : interface_t {
  sub compare : int ($self : self, $x1 : object, $x2 : object);
}

# クラスの定義
package SomeComparator {
  sub compare : int ($self : self, $x1 : object, $x2 : object) {
    
  }
  
  sub foo : int () {
  
  }
}

# インターフェース型への代入
my $comparator : comparator = new SomeComparator;

# インターフェース型の定義
package SPVM::Comparator : interface_t {
  sub compare : int ($self : self, $x1 : object, $x2 : object);
}

# インターフェース型への代入
my $comparator : comparator = sub : int ($self : self, $x1 : object, $x2 : object) {
  
}

my $object : object;

my $object : object = new Foo;
my $object : object = "abc";
my $object : object = new Foo[3];

int[]
double[]
Point[]
object[]
string[]

# 二次元
int[][]

# 三次元
int[][][]

byte[]

my $str : string;

my $str : string = "abc";

# 文字の取得
my $ch = $str->[1];

# 要素の変更はコンパイルエラー
$str->[1] = 'd';

# isa 文字列型
if ($str isa string) {
  
}

# isa バイト型の配列
if ($str isa byte[]) {
  
}

my $bytes = (byte[])$str;
$bytes->[1] = 'd';

package Point_3i : value_t {
  has x : int;
  has y : int;
  has z : int;
}

my $point : Point_3i;

# 値型のフィールドの取得
my $x = $point->{x};

# 値型のフィールドの設定
$point->{x} = 1;

# SPVM上
foo($point);

# 内部
foo($x, $y, $z);

my $points : Point_3i[] = new Point_3i[];

my $num : int;
my $num_ref : int& = \$num;

my $point : Point_3i;;
my $point_ref : Point_3i& = \$point;

foo($num_ref);
foo($point_ref);

# の値を
my $num2 = $$num_ref;

# 数値型の値を変更
$$num_ref = 3;

# 値型の値を取得
my $point2 = $$point_ref;

# 値型の値を設定
$$point_ref = $point2;

# リファレンス型の対象が値型であった場合に、値型のフィールドを取得
my $x = $point_ref->{x};

# リファレンス型の対象が値型であった場合に、値型のフィールドを設定
$point_ref->{x} = 1;

# int
my $num = 1;

# double
my $num = 1.0;

# Foo
my $foo = new Foo;

my $num1 : int;
my $num2 : int;
$num1 = $num2;

my $bytes = new byte[3];
my $str : string;
$str = $bytes;

my $foo : Foo = new Foo;
my $object : object;
$object = $foo;

my $objects_dim2_src : object[];
my $objects_dim1_dist : object;
$objects_dim1_dist = $objects_dim2_src;

# コンパイルエラー
my $objets : object[] = new int[3];

# 暗黙の拡大型変換
my $num : long = 123;
my $num : double = 12.5f;

# 暗黙の縮小型変換
my $num : byte = 123;
my $num : short = 134;

# object型への暗黙のボクシング変換
my $num = 123;
my $object : object = $num;

# object型への暗黙のボクシング変換
my $num = 123;
my $object : SPVM::Int = $num;

# object型からの暗黙のアンボクシング変換 - 
my $object : object;
my $num : int = $object;

# 数値を表現するオブジェクト型からの暗黙のアンボクシング変換
my $num_obj = SPVM::Int->new(3);
my $num : int = $num_obj;

# 文字列型への暗黙のボクシング変換
my $num = 123;
my $str : string = $num;

(long)

my $num = (long)3;

my $num : int = (int)4;

sub INFINITY : double ()

sub INFINITYF : float ()

sub NAN : double ()

sub NANF : float ()

(long)3 + 1;

my $flag : int;
if ($num > 3) {
  $flag = 1;
}
else {
  $flag = 0;
}

sub FOO : double () {
  return 3.14;
}

precompile sub sum : int ($num1 : int, $num2 : int) {
  return $num1 + $num2;
}

use SPVM::BuildDir;

use FindBin;
use SPVM::BuildDir "$FindBin::Bin/mydir;

package SPVM::Comparable : interface_t {
  sub compare : int ($self : self, $object1 : object, $object2 : object);
}

sub add : void ($self : self, $object : ojbect) { ... }
sub get : object ($self : self, $index : int) { ... }

my $list = SPVM::List->new;
$list->add("hello!");
my $str = (string)$list->get(0);

# SPVMのサブルーチン
package Foo::Bar {
  sub baz : void () { }
}

// エクステンションにおける関数名
SPVM_NATIVE_Foo__Bar__baz(SPVM_ENV* env, SPVM_VALUE* stack) {

}

package Foo {
  sub VAL : double () {
    return 5.1234;
  }
}

package Foo {
  our $POINT : ro int;
  
  BEGIN {
    $POINT = Point->new;
  }
}

package Foo {
  our $SINGLETON : Foo;
  BEGIN {
    $SINGLETON = new Foo;
  }
  
  sub singleton : Foo () {
    return $SINGLETON;
  }
}