From 2475516bee0ca64ffb1bff184e671db9b69bd617 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Cliff Click Date: Mon, 21 Apr 2025 14:18:23 -0700 Subject: Chapter 22: A Hello, World! MIME-Version: 1.0 Content-Type: text/plain; charset=UTF-8 Content-Transfer-Encoding: 8bit Co-authored-by: godalming123 <68993177+godalming123@users.noreply.github.com> Co-authored-by: Tamás Hadházy <85063808+Hels15@users.noreply.github.com> Co-authored-by: Hsiang-Ying Fu <66062782+fuhsnn@users.noreply.github.com> Co-authored-by: fuhsnn <66062782+fuhsnn@users.noreply.github.com> Co-authored-by: Symious <14933944+symious@users.noreply.github.com> Co-authored-by: Jun Kawasaki Co-authored-by: Claude Opus 5 --- docs/chapter22/README.ja.md | 163 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 1 file changed, 163 insertions(+) create mode 100644 docs/chapter22/README.ja.md (limited to 'docs/chapter22/README.ja.md') diff --git a/docs/chapter22/README.ja.md b/docs/chapter22/README.ja.md new file mode 100644 index 00000000..4ad6fae4 --- /dev/null +++ b/docs/chapter22/README.ja.md @@ -0,0 +1,163 @@ +# 第22章: Hello, World! + +[English](README.md) | 日本語 + +この文書は [原文](README.md) の日本語訳です。 + +[前の章: 第21章](../chapter21/README.ja.md) | +[次の章: 第23章](../chapter23/README.ja.md) + +そろそろ文字列と表示を扱う頃です。この章では基本的な文字列を作るために何が必要かを見ます。本格的な String クラスは、別の章まで待ちます。 + +```java +sys.io.p("Hello, World!"); +``` + +できました。1行の `Hello, World` です。この例は `examples/A_helloWorld.smp` にあります。 + +分解して見てみましょう。 + +- `sys`: 単なる変数名です。ほかの変数と同様、現在のスコープで検索します。そのスコープは完全に空に見えますが、今ではすべての Simple プログラムがスコープ内に `sys` 変数を持って始まります。`sys` 自体は普通の `struct` で、`src/main/smp/sys.smp` に定義されています。 +- `sys.io.p`: `sys` 構造体で `io` フィールドを検索すると `sys.io` 構造体が得られ、そこで `p`（print の略）を検索します。これによって関数を返します。 +- `p("Hello, World!")`: `p` フィールドからロードしたばかりの関数を、文字列引数 `"Hello, World!"` で呼び出します。 +- `"Hello, World!"`: `u8`（文字）の定数配列を生成する新しい構文です。それ以外は通常の範囲検査付き配列で、先頭に長さフィールド `#` があります。配列の実体データは、最終的に *定数プール*、そして ELF ファイルの RODATA セクションに入ります。 + +第11章の遅延メモリ分割はここでも続きます。パーサーは1つの `$mem` を保持し、BulkMemPhi/MemPhi が最適化中にフィールドのエイリアスを発見します。割り当ては部分的な MemMerge を消費し、`{ptr, $mem}` を生成します。Call はメモリ全体を運びます。ループ内の Load 検索はメモリマージのすべての枝をたどるので、BrainFuck の不変のプログラム長は主ループの外へ畳み込まれます。 + +[linear](https://github.com/SeaOfNodes/Simple/tree/linear) ブランチ上の直線的な Git リビジョン履歴で [この章](https://github.com/SeaOfNodes/Simple/tree/linear-chapter22) を読み、前の章と [比較](https://github.com/SeaOfNodes/Simple/compare/linear-chapter21...linear-chapter22) することもできます。 + +この章の[完全な言語文法](22-grammar.ja.md)はこちらです。 + +## 入れ子の型と静的フィールド + +Simple は入れ子の型をサポートします。これは名前空間だけの変更で、新しい意味規則はなく、型定義を入れ子にできるだけです。 + +```java +struct Outer { + struct Inner { + int in; + flt pi = 3.14; + }; + int out; +}; +``` + +コンストラクタではなく宣言内で設定した final フィールドは、自動的に「静的」フィールドになります。すべてのインスタンスで final なので、各インスタンスに保存する必要がありません。代わりに大域領域に1つだけ保持し、そこからロードします。まだ本当の *クラス* オブジェクトではありません。 + +この例では: + +- `Outer` 構造体のインスタンスは、単一の `int` フィールド `out` を持ちます。 +- `Inner` 構造体のインスタンスは、単一の `int` フィールド `in` を持ちます。 +- 大域領域には、値 `3.14` の `Outer.Inner.pi` フィールドが存在します。 + +`sys` 構造体も、少なくとも入れ子の `libc` と `io` 構造体を持つ例です。これらの構造体のフィールドはすべて final なので静的です。 + +## FFI と I/O 呼び出し + +外部／FFI 関数を呼び出せるようになりました。ほかの変数と同様に宣言しますが、`"C"` を代入します。libc の `write` 呼び出しの束縛は次のとおりです。 + +`{ i32 fd, i64 buf, u32 len -> u32 } write = "C";` + +`"C"` を代入された final 変数は、外部で定義されたとみなします。同じ `"C"` 文字列の代入との曖昧さを避けるため、構文は少し変わるかもしれません。 + +正しいシグネチャや名前空間を取得するリンカのサポートはありません。リンク時に名前 `write` が一意である必要があります。 + +## 自動インポートと「sys.」名前空間 + +`sys` 構造体には `libc` 束縛と、表示やコレクションなどの既定ライブラリコードを含みます。この章の時点では、最小限の libc 束縛と簡単な表示があります。以下の抜粋は、上で使った部分を示します。 + +```java +// top-level default import +struct sys { + // libc bindings + /** https://www.man7.org/linux/man-pages/man2/.2.html */ + struct libc { + // fd buf len -> len + { i32 i64 u32 -> u32 } write = "C"; + // addr len prot flags fd off -> void* + { i64 i64 i32 i32 i32 i32 -> i64 } mmap = "C"; + // mmap flags + i32 PROT_EXEC = 4; + i32 PROT_READ = 1; + i32 PROT_WRITE= 2; + i32 PROT_NONE = 0; + i32 MAP_PRIVATE = 2; + i32 MAP_ANON = 32; + }; + struct io { + val p = { u8[~] str -> + i64 ptr = str; // cast array base to i64 + return sys.libc.write(1,ptr,str#); + }; + }; +}; +``` + +`sys` インポート自体は、ほかと同じ単なる `struct` です。内部にフィールド、代入、型を宣言します。これらの代入はすべて final で構造体宣言内にあるため、すべて *静的* フィールドであることに注意してください。 + +## ポインタから `i64` へのキャスト + +ポインタを i64 にキャストできるようになりました。ただし逆方向はできません。 +`i64 ptr = str; // cast array base to i64` + +配列の場合、長さフィールド `#` を飛ばした配列の *先頭* へのキャストであり、外部の「C」呼び出しへ渡すのに適しています。構造体の場合は単に構造体の先頭です。上の `sys.io.p` 関数では、長さ検査付き Simple 配列を libc の `write` 呼び出しへ渡すために使います。 + +## 定数の配列と定数配列 + +Simple の型システムは「定数配列」、すなわち固定された定数の配列をサポートします。ELF ファイルの RODATA セクションに保存します。現在、パーサーのレベルでは文字列だけをサポートします。`"Hello, World!"` は13個の ASCII バイトを含む `u8[13]` 配列を作ります。すべての配列と同様に長さがあり、どこかで範囲検査を受けます。 + +非定数配列の定数版は `u8[~]` 構文で代入できます。 + +```java +// Make a mutable array of ints +int N=4; +i32[] is = new i32[N]; +// Mutate the array +for( int i=0; i // Notice the [~] signature marking nums as immutable + int sum = 0; + for( int i=0; i