1.
Rubyの御先祖 CLUのお話clu2c動態保存整備士 東平洋史

2.
内容• プログラミング言語CLUの特徴• 東京工業大学情報科学科木村泉研究室とCLU

3.
プログラミング言語CLUの特徴(1)• MITのBarbara Liskov考案(1974)• 強い型付 • コンパイル時に全てのオブジェクトの型が決まる • でも、任意の場所で変数宣言可能• 抽象型(クラスタ)を定義可能 • 具体表現は外から隠蔽 • 継承はできない• 複数の戻り値が可能 a:int, b: real := type$procedure(c, d)• 変数の値は全てヒープ上のオブジェクト • Garbage Collection

4.
プログラミング言語CLUの特徴(2)• イテレータ• 例外処理• 伸縮自在な配列• 書き換え可能なオブジェクト• 書き換え不能なオブジェクト• パラメータ機能

5.
イテレータ• for文から呼び出す • まつもとゆきひろ著「Rubyist for i:int in int$from_to(1,100) do のための他言語探訪 【第 2 ... 回】 CLU」より end – イテレータの定義の仕方は驚く ほど Ruby に似ています。真似 したんだから当然です。元々• ユーザ定義可能 Ruby のブロックは CLU のイテ from_to=iter(first:int, last:int) レータに似たものを実現するた yields(int) めにデザインされたからです。 n:int := first while n <= last yield(n) n := n + 1 end end from_to

6.
例外処理• signal文で例外発生 • まつもとゆきひろ著「 Rubyist のための他言語 signal 例外名[(値, …)] 探訪 【第 2 回】 CLU」よ り• except文で例外捕捉 – Ruby が例外処理を持つ のは CLU の影響だと思 例外を発生する文 います。 except when 例外1: 文… when 例外2:文… … others: 文… end

7.
Syntax Sugar(構文糖)任意の型(クラスタでも)で次の表現を使用可能↓構文糖の一部•type$add(a, b) ⇔ a:type + b:type•type$sub(a, b) ⇔ a:type - b:type•type$mul(a, b) ⇔ a:type * b:type•type$div(a, b) ⇔ a:type / b:type•type$get_name(a) ⇔ a.name•type$set_name(a, 式) ⇔ a.name := 式

8.
伸縮自在な配列array型 B C D E ← F 後ろに追加 ↓ A → B C D E F 先頭に追加 ↓ A B C D E F → F 後ろから削除 ↓A ← A B C D E 先頭から削除 ↓ B C D E

9.
書き換え可能な型と書き換え不能な型• 例：配列 – array • 要素の書き換え、参照が可能。 • 要素の追加と削除も可能。 • 動的に値が変わる変数に使用 – sequence • 要素の書き換えは不能。参照のみ可能。 • 要素の追加と要素の削除を行なう場合はオブジェクトを 作りなおす。 • 値が変わらない静的な変数に使用

10.
クラスタの例(int型のスタック)intstack=cluster is pop=proc(r: cvt) new, push, pop returns(int) rep=array[int] signals (empty) new=proc() returns(cvt) return(rep$remh(r)) return(rep$new()) except when end new bounds: push=proc(r: cvt, x: int) signal empty rep$addh(r, x) end end push end pop end intstack

11.
パラメータ機能の例stack=cluster[t: type] is pop=proc(r: cvt) new, push, pop returns(t) rep=array[t] signals (empty) new=proc() returns(cvt) return(rep$remh(r)) return(rep$new()) except when end new bounds: push=proc(r: cvt, x: t) signal empty rep$addh(r, x) end end push end pop end stack

12.
CLUのプログラム例start_up = proc() stdout:stream:= stream$primary_output() stream$putl(stdout, “Hello World!”）end start_up

13.
東京工業大学木村泉研究室と プログラミング言語CLU• MITのBarbara Liskov考案(1974)• 東京工業大学理学部情報科学科木村泉研究室で使用開始 (1979以前)• CLU処理系をFACOM230-45S、HITACMシリーズヘ移植 (1979以前)• CLUを授業に使用• CLUマシン作成(1985夏～1992) • Lispマシンと似たコンセプト• CLU処理系nclu作成(1985以前) • 2バイト文字使用可能 • !記法• CLU処理系clu2c作成(1991～1998頃) • CLUをCのプログラムに変換

14.
CLUマシン• CLUで実装 – 一部、アセンブラを使用• CLUの特徴(特にデータ抽象型)を活かした実装• 単一言語系 – 走らせるプログラムはCLUで記述したもののみ• ダイナミックリンカ使用• 文字は16ビットに統一 – 英字も日本語文字なども使用可能

15.
CLUマシンプロジェクト参加者• 久野靖(指導者) • 関啓一• 暦本純一(オブザーバ) • 吉屋英二• 鈴木友峰 • 藤崎智宏• 荒井俊史 • 伊藤義行• 中村秀男 • 木原誠司• 佐藤直樹 • 江原善• 二瓶勝敏 • 地引昌弘• 明石修 • 富沢信行• 根岸康 • 牛嶋哲 など

16.
nclu 処理系CLUの拡張(new CLU? 日本語CLU?)•MIT製処理系cluを改造 •!記法•2バイト文字使用可能 – 暦本純一氏考案の構文 – 木村泉先生の要望 糖 a!proc(b) ⇔ type$proc(a, b) – 識別子に多バイト文字使 用 – .はすでに使われていた a.name := b ⇔ – 演算子にも多バイト文字 type$set_name(a, b) 使用 a.name ⇔ type$get_name(a) – 久野靖氏「CLUは立派な オブジェクト指向言語に 昇格」←少し言い過ぎ (^^;

17.
ncluを使ったプログラムの例赤字は2バイト文字使用部分ｓｔａｒｔ＿ｕｐ ＝ ｐｒｏｃ（） 標準出力:stream:= stream$primary_output() for i:int in int$from_to(1, 5) do 標準出力!ｐｕｔｌ（”No. ” ｜｜ ｉ！ｕｎｐａｒｓｅ（） || ” Hello World!”） endend start_up

18.
CLU処理系clu2c• CLUをCに変換する処理 • 以下のプログラムで構成 系 – clu2c• CLUとCで実装 • CLUをCに変換するプログ ラム• GCは Boehm GC を使用 • MIT製処理系cluを改造 – 主にコード生成部を作成 – plink • パラメータ機能の分析 • ユーザは直接呼び出さな い。clulinkが呼びだす。 – clulink • 基本ライブラリ、GCライブラ リとリンクし、実行形式を生 成

19.
clu2cプロジェクト参加者• 江原善(初代リーダー) • 森村健司• 木原誠司(コンパイラ実装) – Human68k、MS-DOSへの移植• 地引昌弘(デバッガなど) • 森玲人(デバッガ担当)• 孫音(ライブラリ実装) • 東平洋史(最適化など)• 牛嶋哲(二代目リーダー) など – 日本語文字使用部分実装 プロジェクト終了後• 富沢伸行(ライブラリ実装) • 前田修吾さん• 浦野幹夫(ライブラリ実装) – Linuxへの移植およびPorts化• 野澤義雄(ライブラリ実装) • 東平洋史 – 前田さんの改造をCLU使用部• 林智子(ライブラリ実装) 分に反映 – Cygwin、Ubuntu 9.04への移植

20.
clu2c現在の状態開発自体は終了• 木村泉先生退官により木村泉研究室消滅• 東工大 理学部 情報科学科での公開は終了• 現在は「動態保存」 – 実用されなくなった機械類を、操作や運用が可能な 状態で保存しておくこと。「デジタル大辞泉」より• こちらでソースを公開中 – http://touhei.sakura.ne.jp/clu2c/ – http://sourceforge.jp/projects/clu2c/

21.
clu2cに残る課題いずれもプロジェクト終了後に発生したもの• UTF対応 – ISO-2022-JP、Shift_JIS、EUC-JPには対応済み• 64ビットOSへの対応 – 32ビットアプリケーションとしてなら動作する – 64ビットアプリケーションとして動作するかは未検証 • Boehm GCは64ビットアプリケーションに対応済み • ポインタ関連の改修が必要か?

22.
まとめ• プログラミング言語CLU • 東京工業大学木村泉研 の特徴 究室とCLU – 強い型付け – CLU処理系の移植 – 抽象型 – CLUマシン – 複数の戻り値 • CLU言語を命令セットとす るOS – イテレータ – nclu – 例外処理 • 2バイト文字使用 – パラメータ処理 • !記法 などなど – clu2c • CLU→C→実行形式 – CLUを授業に使用

23.
参考文献• CLU Reference Manual – Liskov, B., Atkinson, R.R., Bloom, T., Moss, E.B., Schaffert, R. and Snyder, A. 著 – http://publications.csail.mit.edu/lcs/specpub.php?id=793• CLUとその仲間たち – 久野靖 著 – 共立出版 bit 1989年5月号～12月号 – http://www.oreilly.co.jp/books/9784873113630/#files• 開発効率と移植性を重視したCLU言語処理系の作成 – 江原善 著 – 東京工業大学理工学研究科情報科学専攻 修士論文 – http://touhei.sakura.ne.jp/clu2c/clu2c-thesis.tar.gz