プログラミング言語 Hack と、その仮想機械である HHVM の紹介です。勤務先の社内勉強会での発表資料に加筆したものです。

1. Hack/HHVM 入門
2014/05/02 社内勉強会資料 1

2. はじめに
Hack とは？
◦ プログラミング言語である
◦ Facebook が作った
HHVM とは？
◦ Hack プログラムを実行する VM である
$ /usr/bin/hhvm hello.hh
Hello, world!
2014/05/02 社内勉強会資料 2

3. Hack はどんな言語？
PHP の言語拡張
◦ 型アノテーション
◦ ジェネリクス
◦ Null許容型
◦ コンテナ型
◦ etc.
したがって PHP のプログラムは Hack のプログラムでもある
$ /usr/bin/hhvm hello.php
Hello, world!
2014/05/02 社内勉強会資料 3

4. 今日の話
HHVM を使う
◦ Yet another PHP interpreter として
プログラミング言語 Hack
2014/05/02 社内勉強会資料 4

5. HHVM を使う
2014/05/02 社内勉強会資料 5

6. メリットは？
2014/05/02 社内勉強会資料 6
速い

7. ベンチマーク
2014/05/02 社内勉強会資料 7
17.93
14.00
20.19
15.81
15.10
12.54
13.77
10.64
2.16
14.13
1.92
2.21
9.37
7.72
2.81
5.45
#N/A
10.53
5.70
2.48
0
5
10
15
20
25
PHP と HHVM の実行時間の比較 [秒]
PHP HHVM
The Computer Language Benchmarks Game
http://benchmarksgame.alioth.debian.org/
各問題の PHP 最速コードを利用

8. インストール手順
Ubuntu Server 13.10
◦ Hack のウェブサイトの情報どおり
◦ 現時点では素直に Ubuntu を使うのがオススメ
◦ Debian でも大丈夫だろうと思うが試していない
CentOS 6.5
◦ 試したが上手くいかなかった
◦ CentOS のパッケージが古すぎる
◦ 公式から入れようとしたら binutils のバージョン違いを解決できなかった
◦ hop5 という野良リポジトリから一応は入ったが Apache と連携できず
Windows / Macintosh / その他
◦ 試していない
2014/05/02 社内勉強会資料 8

9. Ubuntu Server 13.10
ウェブサイトの手順どおり
◦ http://hhvm.com/blog/3203/nightly-packages
2014/05/02 社内勉強会資料 9
$ wget -O - http://dl.hhvm.com/conf/hhvm.gpg.key | sudo
apt-key add -
$ echo deb http://dl.hhvm.com/ubuntu saucy main | sudo tee
/etc/apt/sources.list.d/hhvm.list
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install hhvm-nightly

10. 動かす
Hello, world!
2014/05/02 社内勉強会資料 10
$ vi hello.hh
<?hh
print "Hello, world!¥n";
$ hhvm hello.hh
Hello, world!
$ vi hello.php
<?php
print "Hello, world!¥n";
$ hhvm hello.php
Hello, world!

11. Apache との連携
FastCGI (mod_fcgi) を使う
◦ 電子書籍が参考になった
◦ 米林正明, Facebook発 新プログラミング言語「Hack」スタートアップガイド
◦ https://gihyo.jp/dp/ebook/2014/978-4-7741-6445-8
◦ 400 円
2014/05/02 社内勉強会資料 11
$ sudo apt-get install libapache2-mod-fcgid
$ cd /etc/apache2/mods-enabled
$ sudo ln -s ../mods-available/proxy.load
$ sudo ln -s ../mods-available/proxy_fcgi.load
$ sudo ln -s ../mods-available/hhvm_proxy_fcgi.conf
$ sudo service hhvm start
$ sudo service apache2 restart

12. 確認する
phpinfo()
◦ HHVM では単に HipHop と表示されるだけ
2014/05/02 社内勉強会資料 12
$ sudo vi /var/www/phpinfo.php
<?php
phpinfo();
$ curl http://localhost/phpinfo.php
HipHop

13. 詳細: HHVM サーバ
こんなプロセスが動いている
2014/05/02 社内勉強会資料 13
$ ps –ef | grep hhvm | 見やすいように切り貼り
/usr/bin/hhvm
--config /etc/hhvm/server.ini
--user www-data
--mode daemon -vPidFile=/var/run/hhvm/pid

14. 詳細: サーバ設定
2014/05/02 社内勉強会資料 14
$ cat /etc/hhvm/server.ini
; php options
pid = /var/run/hhvm/pid
; hhvm specific
hhvm.server.port = 9000
hhvm.server.type = fastcgi
hhvm.server.default_document = index.php
hhvm.log.level = Warning
hhvm.log.always_log_unhandled_exceptions = true
hhvm.log.runtime_error_reporting_level = 8191
hhvm.log.use_log_file = true
hhvm.log.file = /var/log/hhvm/error.log
hhvm.repo.central.path = /var/run/hhvm/hhvm.hhbc
hhvm.mysql.typed_results = false

15. 詳細: Apache の Proxy 設定
2014/05/02 社内勉強会資料 15
$ cat /etc/apache2/mods-enabled/hhvm_proxy_fcgi.conf
ProxyPassMatch
^/(.*¥.(hh|php)(/.*)?)$ fcgi://127.0.0.1:9000/var/www/$1

16. Symfony を乗せてみる
ウェブサイトの説明どおりにインストール
◦ http://symfony.com/doc/current/quick_tour/the_big_picture.html
2014/05/02 社内勉強会資料 16
$ curl -sS https://getcomposer.org/installer | php
$ ./composer.phar create-project symfony/framework-
standard-edition /var/www/symfony/ ~2.4
いつもの設定
$ chmod 777 /var/www/symfony/app/{cache,logs}
$ sudo vi /etc/hhvm/server.ini
; php options
pid = /var/run/hhvm/pid
date.timezone = Asia/Tokyo

17. 確認する
http://localhost/symfony/web/app_dev.php/demo/hello/World
2014/05/02 社内勉強会資料 17

18. PHP との互換性
ウェブサイトの PHP 関数リファレンスを参照
◦ http://docs.hhvm.com/manual/en/phpfuncref.php
◦ 関数ごとに HHVM の対応状況が記載されている
2014/05/02 社内勉強会資料 18

19. 高速化のための約束
トップレベルに処理を書かないこと
◦ おそらく JIT の対象外
2014/05/02 社内勉強会資料 19
$ cat test1.hh
<?hh
for($i=0;$i<10000000;++$i);
$ time hhvm test1.hh
real 0m1.410s
user 0m1.371s
sys 0m0.036s
$ cat test2.hh
<?hh
function test() {
for($i=0;$i<10000000;++$i);
}
test();
$ time hhvm test2.hh
real 0m0.186s
user 0m0.147s
sys 0m0.036s
実は最初のベンチマーク結果には嘘があります

20. ベンチマーク (真実)
2014/05/02 社内勉強会資料 20
17.93
14.00
20.19
15.81
15.10
12.54
13.77
10.64
2.16
14.13
1.84
26.67
9.40
7.44
60.45
24.17
#N/A
10.67
7.86
2.45
1.92
2.21
9.37
7.72
2.81
5.45
#N/A
10.53
5.70
2.48
0
10
20
30
40
50
60
70
PHP と HHVM の実行時間の比較 [秒]
PHP PHP on HHVM HHVM

21. プログラミング言語 Hack
2014/05/02 社内勉強会資料 21

22. メリットは？
2014/05/02 社内勉強会資料 22
静的な型検査
すぐ炎上するので小さな声で言います

23. Hack の言語機能
ウェブサイトのリファレンス
◦ http://docs.hhvm.com/manual/en/hacklangref.php
◦ これを読めばだいたいわかる
2014/05/02 社内勉強会資料 23

24. 独習 Hack
ウェブサイトのチュートリアル
◦ http://hacklang.org/tutorial
◦ これをやればだいたいわかる
2014/05/02 社内勉強会資料 24
◦ エディタになっていて自由にコードを書ける

25. 独断と偏見による分類
静的型に関する機能
◦ Type Annotation
◦ Generics
◦ Nullable
◦ Type Aliasing
さまざまな複合データ型
◦ Collections
◦ Vector, Map, Set, Pair
◦ Shapes
◦ Tuples
その他 (わりとどーでもいい)
◦ Hack Modes
◦ Async
◦ Continuations
◦ Traits / Trait Requirements
◦ Lambda Expressions
2014/05/02 社内勉強会資料 25
以下のスライドでは下線を引いた機能をピックアップして紹介

26. Type Annotation
型を書くのは・・・
◦ 関数定義の引数と戻り値
◦ クラスのメンバ変数
関数内部のローカル変数には型を書かない
◦ 型を書かない != 型が付かない
◦ 書かなくても自動的に推論して型エラーを検出する
2014/05/02 社内勉強会資料 26
$ vi test.hh
<?hh
function add(int $a, int $b): int {
$c = $a + $b;
return $c;
}

27. 型検査の実行
hh_client を使う
2014/05/02 社内勉強会資料 27
$ touch .hhconfig
$ hh_client check
No errors!
$ hh_client stop
◦ 裏側で hh_server プロセスが起動し .hhconfig 以下を監視するらしい
◦ hh_client stop で hh_server プロセスを停止する

28. 型エラーの検出
◦ 関数の戻り値の型は int でなければいけない
◦ ところが、引数の $b が float なので $c は int + float = float である
◦ というわけで、戻り値の型が正しくないと文句を言っている
2014/05/02 社内勉強会資料 28
$ vi test.hh
<?hh
function add_error(int $a, float $b): int {
$c = $a + $b;
return $c;
}
$ hh_client check
/.../test.hh:4:10,11: Invalid return type
/.../test.hh:2:39,41: This is an int
/.../test.hh:2:28,32: It is incompatible with a float

29. 型エラーの修正
◦ intval 関数を入れることで $c の型が int になった
◦ 単に int にキャストする方法でも同じ
2014/05/02 社内勉強会資料 29
$ vi test.hh
<?hh
function add_error_fixed(int $a, float $b): int {
$c = intval($a + $b);
return $c;
}
$ hh_client check
No errors!

30. Nullable
◦ 型の先頭に ? を書くと null 許容型になる
このプログラムには型エラーがあります (次のスライドで説明)
2014/05/02 社内勉強会資料 30
$ vi test.hh
<?hh
function add_null(?int $a, int $b): int {
$c = $a + $b;
return $c;
}

31. Nullable (型エラーの検出)
◦ $a は算術演算子 “+” で使われるので int か float でなければいけない
◦ ところが $a は null 許容型である
◦ というわけで、型のエラーだと文句を言っている
2014/05/02 社内勉強会資料 31
<?hh
function add_null(?int $a, int $b): int {
$c = $a + $b;
return $c;
}
$ hh_client check
/.../test.hh:3:8,9: Typing error
/.../test.hh:3:8,9: This is a num (int/float) because
this is used in an arithmetic operation
/.../test.hh:2:19,22: It is incompatible with a nullable
type

32. Nullable (型エラーの修正)
◦ null のときは 0 を代入することで、演算の箇所での $a は int になった
◦ 三項演算子を使って書いても同じ
2014/05/02 社内勉強会資料 32
$ vi test.hh
<?hh
function add_null(?int $a, int $b): int {
if ($a == null) {
$a = 0;
}
$c = $a + $b;
return $c;
}
$ hh_client check
No errors!

33. Shape
2014/05/02 社内勉強会資料 33
$ vi test.hh
<?hh
type person = shape('name' => string, 'age' => int);
function is_adult(person $p) : bool {
return $p['age'] >= 20;
}
function test() {
$taro = shape('name' => 'Taro', 'age' => 25);
echo is_adult($taro) . "¥n";
}
◦ Key の値が固定された配列
◦ 右辺の型に person という名前を付けている (type aliasing; 後述)

34. Shape (型エラーの検出)
◦ $no_name には “name” フィールドが無い
◦ is_adult 関数の引数 $p は person 型で “name” フィールドが定義済み
◦ というわけで、引数の型が正しくないと文句を言っている
2014/05/02 社内勉強会資料 34
function is_adult(person $p) : bool { ... }
function test() {
$no_name = shape('age' => 25); // name が無い
echo is_adult($no_name) . "¥n";
}
$ hh_client check
/.../test.hh:10:17,24: Invalid argument
/.../test.hh:9:14,18: The field 'name' is missing
/.../test.hh:4:19,24: The field 'name' is defined

35. Shape (初期化後の代入)
◦ 左は OK, 右は NG
◦ Shape のキーには定数文字列しか使えない
2014/05/02 社内勉強会資料 35
function test() {
$taro = shape();
$taro['name'] = 'Taro';
$taro['age'] = 25;
echo is_adult($taro)."¥n";
}
function test() {
$taro = shape();
$taro['na'.'me'] = 'Taro';
$taro['age'] = 25;
echo is_adult($taro)."¥n";
}
$ hh_client check
/.../test.hh:10:9,19: Was expecting a constant string (for
shape access)

36. Type Aliasing
◦ 右辺のデータ型に左辺の別名を付ける
◦ プログラムが分かりやすくなる
2014/05/02 社内勉強会資料 36
$ vi test.hh
<?hh
type point = shape('x' => int, 'y' => int);
function new_point(int $x, int $y) : point {
return shape('x' => $x, 'y' => $y);
}
function get_x(point $p) : int { return $p['x']; }
function get_y(point $p) : int { return $p['y']; }

37. Type Aliasing (newtype)
◦ newtype を使うと、ファイルの外側からは右辺が見えなくなる
◦ プログラムのモジュール化に役立つ
2014/05/02 社内勉強会資料 37
$ vi test.hh
<?hh
newtype point = shape('x' => int, 'y' => int);
function new_point(int $x, int $y) : point {
return shape('x' => $x, 'y' => $y);
}
function get_x(point $p) : int { return $p['x']; }
function get_y(point $p) : int { return $p['y']; }

38. Type Aliasing (型エラーの検出)
◦ point の実体が shape(‘x’ => int, …) だということは隠されている
◦ というわけで、$p はコンテナではなく point だと文句を言っている
2014/05/02 社内勉強会資料 38
<?hh
require 'test.hh';
function main() : void {
$p = new_point(1, 2);
$p['x'] = 3;
}
$ hh_client check
/.../main.hh:6:3,9: This is not a container, this is an
object of type point
/.../main.hh:5:38,42: You might want to check this out

39. 補足
2014/05/02 社内勉強会資料 39

40. hh_client と HHVM
HHVM では実行開始時に型検査するわけではない
◦ 関数の先頭で仮引数と実引数の型が合致しているか検査
◦ 関数を抜けるときに戻り値の型が合致しているか検査
hh_client がエラーにするコードも HHVM では実行できる
2014/05/02 社内勉強会資料 40
$ cat type_error.hh
<?hh
function test($cond): int { return $cond ? 1 : 'foo'; }
print test($argv[1]) . "¥n";
$ hhvm type_error.hh 1
1
$ hhvm type_error.hh 0
Fatal error: Value returned from test() must be of type
int, string given in /.../type_error.hh on line 3

41. おわり
2014/05/02 社内勉強会資料 41