Shibuya.lisp meetupに行ってきた

Lisp コンパイラの評価マークシティの駐車場の方に行ったり、chikuさん(だと思う)に5階まで来てもらったのに入れ違いで17階にたどり着いたりしたのはまぁ誤差の範囲だろう。初見殺しだね、あのビル。

発表の見出しはここ。とりあえずざくっと感想。

ELSの。パリだったんだし行けばよかったなぁというのが真っ先に出てきた感想。 論文は目を通したのもあったけど、見てないのの方が多い。日本からだとトータルで旅費がどれくらいかかったんだろう？と思ったが、僕が質問することでもないなぁと思ったので思っただけにとどめた。(これ出てこなかったということは、会場の人はお金を気にしなくてもいいくらいの身分の人ばかりか、ECLにそこまで興味がないかのどちらかかなぁ、とも思ったり。)

僕の。

Inside of Sagittarius (ja) from Kato Takashi

メインはサルミアッキで発表はおまけ。最初に行ったけど、詳細と書いてあるけど割りと表面の概要だけ。

CLの最適化。いくつか聞いてて気になった部分はあったけど、質問したのは1個だけ。ちなみに気になったのは以下。

• プロファイル取らない点
• コード見て遅いのが判別できるのはあるけど、性能出すのってその先が結構要る場合が多いので。
• まぁ、でも複数アルゴリズムを試すとかじゃなかったから問題ないのか？
• レジスタに乗せる方に割いてた点
• x86だとレジスタに乗らんのでは？と思ったが環境がMacのCore i7だったし、いいのか？
• SBCLだとx86でもレジスタ6個使うから問題ないかもしれない。
  参照：Lisp コンパイラの評価
• ちなみに、これは質問したやつ
• 性能と抽象化の両方を取るけど、性能にかなり傾いてた点
• pixel(だったかな)型をばらして渡すよりはdynamic-extentでスタックに載せて抽象度を保ったままの方が好みかなと思っただけ。

Picrinの。これのスライドを5枚みたくらいで時間切れ。スライドを見た感じだと面白そうだったので見たかった。(しかし40枚以上あったけど、9時半までに終わったのかな？)

自分のPCにシリアルポートが付いてないとか昨日初めて知ったりしていた(あれが無ければ10分くらい時間節約できたよね、すいません)。開始前に皆席について静かに待っていたので自己紹介もあるしと思い郷にいってしまったが、ここで回っておけばよかった。おかげでほぼ顔とTwitter IDが一致しない・・・Shibuya.lisp in the Netherlandsとか開くべき。まぁ、ELSにもっと日本から人がくればいいだけの話ともいう。(行ってないけどｗ)

なんだか日本っぽいと思ったもの

休暇で日本にいるのだが、特にやることもないので地元をぶらぶらとしている(暑いので名古屋に行くのも面倒という・・・)。っで、ふとすごく日本っぽいものを発見した。

まずは以下のような張り紙。

 30km/h制限の道に貼られていたのだが、「みんなが見ています」というのがなんとも日本っぽいなぁという感じである。

次にビル(アパート)名

 住んでいる人は王族か貴族か何かだろうか？10年前とかに見たときは特に気にしなかったような気がするのだが、今はふと気になった。そういえば、ほぼ全てのビルに名前が付いているのも日本っぽい気がする(自分が今住んでいるアパートに名前はない)。名前の付け方はセンスを疑うが、名前があるというのは目印にしやすいし、いいことじゃないかなぁと思う。

見る人が見ると今どこにいるのかバレバレな写真な気もしないでもないが、まぁいいか。

Want to use SFTP?

I've added SFTP library (rfc sftp) recently so let me introduce it.

If you are a lazy programmer, you would have thought, at least once, that avoiding GUI operations to upload files to SFTP server. (Yes, that was my motivation!) I've been thinking that for already couple of months (or even close to a year). SFTP is a protocol that depending on SSH so first I needed to write the SSH library. From that, for some reason, I didn't have much need to do. (Basically SFTP operation was reduced at my work.) Then a week ago or so, I needed to collect log files from multiple servers and I simply disliked that task. So I wrote it.

Following is the basic usage.

(import (rfc sftp))

(call-with-sftp-connection "hostname" "23"
  (lambda (conn)
    ;; downloading is very straight forward
    (sftp-read conn "a/file" (sftp-file-receiver "a/local/file"))

    ;; uploading is a bit complicated
    ;; firstly, you need to open the file handle
    (let ((handle (sftp-open conn "a/file2" 
                    (bitwise-ior +ssh-fxf-creat+ +ssh-fxf-write+))))
      ;; then you need to use the handle
      ;; uploading uses binary input port as it's input.
      (sftp-write! conn handle 
        (open-bytevector-input-port (string->utf8 "Hello SFTP from Sagittarius")))
      ;; finally close the handle
      (sftp-close conn handle))

    ;; want the contents of a directory?
    ;; (sftp-readdir conn ".") ;; >- this returns a list of sftp-name object
    ;; this returns a list of string representing directory contents (file names)
    (sftp-readdir-as-filenames conn "."))
  :username "user" :password "pass")

sftp-close may not be needed as long as the server can handle it correctly but it's better to do it. You can also write a very thin wrapper for this. (I just didn't have any good API for this so maybe for future.) If your SFTP server doesn't need any authentication then you don't have to specify the keyword arguments (never seen such a server though). For now, the library doesn't support any other authentication method such as login with certificate.

One important note; the underlying SSH library doesn't support key re-exchange properly so if the uploading/downloading file is more than 1 GB in total then it would most likely fail. However I don't need this yet so not sure when this will be fixed. (patches are always welcome!)

This library will be available from 0.5.4 (will be release very soon).

プロのプログラマ

Twitterで「本物のプロのプログラマは数学に精通している」みたいなのを見かけてもやもやしているのでちょっと吐き出すことにした。

そもそも、プロとアマの差というのはあることに対しての対価をもらっているかいないかだと思うのでそもそもの言葉の定義からおかしいという話もあるのだが、とりあえずそれはおいておくとしよう。個人的にはそれがたとえコピペでプログラムを書いてても、それに対しての対価をもらっているのであればプロのプログラマである。品質に対する気概とか、自分の作ったものに対する何かしらとかはどちらかと言えば職人気質に分類されるべきで、プロとアマの差というのに使われるべきではないと思う。

おそらくTwitterでの意図としては「凄腕のプログラマ」くらいの意味だろう。では何をもって「凄腕のプログラマ」とするのか？これはいろいろ議論があるだろうが、まず第一に挙がるのは「問題解決力」、次に「抽象化能力」じゃないだろうか？仮にこれらを持つプログラマを凄腕のプログラマとするならば、そのプログラマは数学に精通している必要があるのだろうか？例えば暗号分野に特化しているのであれば、三角関数とかはあまり必要ない気がする。(僕の経験上でしかないので本当に必要ないかはちょっと微妙。) ついでに言えば、自分が知っている限りの範囲でしかないが、凄腕と呼べるプログラマは引き出しが多いイメージである。ここでいう引き出しが広いとは、あることに対しての解決策の「名前」を知っている、という意味である。

例えば(自分の分野で申し訳ないのだが)、パスワードの保存をセキュアにしたい、という要望があったとする。そうすると「暗号化」がまず出てくる。どのように暗号化するかといえば、「秘密鍵」が出てくるだろう。「公開鍵」ではセキュアではないからだ*1。どの方式がいいかはまぁ後で調べればいいだろう。次に出てくるのは「ハッシュ」を使う方式だろう。ただし、ハッシュにする場合はパスワードを再送するというのは諦める必要がある。ハッシュ方式は「SHA-256」が一応安全か。

これぐらいの引き出しがあれば「実装の中身」までは特に知らなくてもなんとかなる。(暗号分野では大体自分で実装するっていうのはありえないので。) この程度では凄腕とはいえないが、言いたいこととしてはこれだけあれば調べ方が分かるので解決できる。抽象化はまぁその先にあるのでここで上げるのは多少厳しい。で、数学の話は出てきただろうか？

何がいいたいかといえば、プログラマが必要な知識は問題領域に大きく依存するということである。(数学が必要なところってとりあえずゲーム関連しか知らないのだけど、他にもあるの？) そして、その問題領域に精通していれば「凄腕」になる資質は十分にある。他の分野も知っているにこしたことはないが、「必須」ではない。自分の理想像のみを指して「本物のプロのプログラマ*2」といわれると、世の中のプロのプログラマの門を極端に狭くするのでいかがなものか、という話である*3。

*1 暗号化でセキュアとは基本的に総当り以外の解き方がないこと＋暗号文に平文の情報がないことの2点である。公開鍵方式は後者が満たされないという話。
*2 そもそも「偽者のプロのプログラマ」というのがあるのか？という話でもあるが・・・プログラム書いて金もらってりゃ本物のプロだよ、という理論の前だとないので・・・
*3 自分が数学に精通してないのでというのがこれ書いた最も大きな理由だわね。一応金もらってやってるプロだし、それなりにプライドもあるのでちょっとムカっとしたのさ・・・

SRFI-14の紹介

(LISP Library 365参加エントリ)

SRFI-14は文字セットを扱うSRFIです。このSRFIは他のSRFIの下請け的に使われることが念頭にあります(Abstract参照)。実際SRFI-13にはSRFIを使っている部分があります。

基本的な使い方を見てみましょう。

(import (srfi :14))

(char-set-contains? char-set:digit #\a)
;; -> #f

(char-set-contains? char-set:digit #\1)
;; -> #t

基本はこれだけです。一応セットなので以下のようにセットに登録されている文字を扱うことも可能です。

(char-set-map char-upcase char-set:lower-case)
;; -> charset with #\A-#\Z range

ただ、上記のような手続きを日常的に使うということはまずないでしょう。新たに文字セットを構築するのであれば以下の手続きの方がはるかに便利です。

(list->char-set '(#\a ...))
;; -> charset with given chars

(string->char-set "abc..."))
;; -> charset contains given string's characters

(ucs-range->char-set #x100 #x10FFFF)
;; -> charset with range 0x100-0x10FFF

既存の文字セットものから文字を追加もしくは削除ということも可能です。

(char-set-adjoin char-set:letter #\-)
;; -> charset with letters (#\a-#\z #\A-#\Z) + #\-

(char-set-delete char-set:digit #\0)
;; -> charset of #\1-#\9

上記の手続きには破壊的に操作を行うものも用意されています。

これだけだとちょっと寂しいので多少実装にも踏み込んでみます。SRFI-14は参照実装も用意されていますが、参照実装では最大でLatin-1までの範囲しかサポートされていません。実装もかなり素朴で、char-set-containsは256までしかないことを利用したO(1)の手続きです。(ちなみに反復子的な手続きは逆に256回反復させます。)

これはLatin-1までの範囲に絞っているから可能なのであって、Unicodeをサポートするのであれば不可能な実装とも言えます。(ハッシュテーブルのエントリを2^32個作るのは現実的ではないでしょう。) セットが含む文字を全て舐めるO(n)の実装でもまぁ問題はないのかもしれないですが、二分木辺りを使ってO(log(n))くらいで抑えられるといいかもしれません。(疎な配列を使ったO(1)とかも実装によって現実的かも。ただエントリが増えるとハッシュテーブルと同じ問題が起きる？)

今回はSRFI-14を紹介しました。

R7RSのMLで何が起きたのか

別にたいしたことは起きてないんだけど、ちょっと気になるやり取りが(というほどですらないが)あった。

事の発端はJohn CowanがR7RSで数値塔に関することの多数決を取るためにMLに草案を投げたことにある。草案はこれとこれ(改)。 で、どこで線引きするんだ？という議論にPeter BexとJohn Cowanが発展させて、何故かAndy Wingoが噛み付いた。以下がAndyの投稿(意訳)

> 標準ってのは実装者とユーザ間の契約だ。仮定が少なすぎるとユーザが苦しむし
> 多すぎれば実装者が泣きを見ることになる。こいつはGoldilocks問題で、
> 大き過ぎず、小さ過ぎず、ちょうどいいべきだ。
この議論は率直に言ってばかげてる。Dybvig、Flatt、Clingerたちはどこだ？
Feeleyは？俺がもっとも尊敬する実装者たちだよ。
(もちろん、ShiroやPeterがいてくれることには感謝してるよ。けど彼らが今の有権者を
成功に導くことを期待できないよ。) 前述のやつらが興味持ってないなら、なんでまだ
Schemeって呼ぶのさ？

Kent Dybvig(Chezの実装者)、Matthew Flatt(Racketの実装者の一人)、William Clinger(Larcenyの実装者)、Marc Feeley(Gambitの実装者)ですね。Shiroさんは説明する必要すらないでしょうが、Gaucheの開発者です。Peter BexはKawaの開発者。AndyはRatification Voteでこんなコメントをしているので、全面的にR7RSに賛成なShiroさんやPeterでは彼が望む姿に持っていけないという意味でしょうか？(ShiroさんとPeterがR7RSに全面的に賛成しているというのは僕の妄想です)

質問ついでに、R7RS-smallの最終稿はどこだよ？なんでr7rs.orgにないのさ？

コアになる部分に強力で質のいい処理系の参加がないんだったら、R7RSは永遠に
端っこのSchemeと大して違わない標準にしかならないね。それに、こいつらが標準に
なるかもってのも、Johnが(勝手に)決めたことだろ？例えばvector-for-each、こいつを
Johnが投票用紙に並べて、多くの人が賛成票を投じた -- ひょっとしたら後者は必要で
すらなかったか、最低投票数とかないわけだし。SRFIプロセスはRnRSになったしな。

large版でこの違いと要求の議論が起きてるのって、なんていうか…なんだろうな。
なんていっていいのかも分からねぇよ。まぁ、頑張れや、けど俺を巻き込むな。

ちと訳に自信がない。現状のプロセスと人がいないことを憂いて去っていく感じですかね？これに対してJohn Cowanの返信。

> この議論は率直に言ってばかげてる。Dybvig、Flatt、Clingerたちはどこだ？
> Feeleyは？
Wingoはどこだよ？

Andy WingoはGuileの開発者の一人ですね。 なかなか洒落が効いてて好きです。

(中略)

> large版でこの違いと要求の議論が起きてるのって、なんていうか…なんだろうな。
> なんていっていいのかも分からねぇよ。まぁ、頑張れや、けど俺を巻き込むな。
お仲間がいねぇからって、助けるわけでもなくお前はここを去るのか？高貴な身分だ
な！参加したらどうだよ？ここじゃ実装者視点ってのはすげぇ価値があるんだよ --
そいつが得られるならな。

中略の部分はWorking Groupではscheme-reports.orgの変更はできないし、r7rs.orgは別の人の持ち物だから触れもしないよ、という旨が書いてあります。r7rs.orgは2009年に出来て以来特になんら代わり映えしてないのですが、r7rs.comの方は一応R7RSの最終稿へのポインタがあったりするので、Andyの調査不足が露呈してたりします。

そういえば、上記のAndyが尊敬する処理系実装者のうち、Scheme処理系として開発を継続してる人っているの？RacketはRacket言語としての道を選んだし、ChezとLarcenyは開発とまってるし(ChezはCiscoで内部的に開発されているという噂もある)。Gambitは継続されてるのか、そこそこの頻度でコミットがあるな。

O記法

CourseraのAlgorithms: Design and Analysis, Part 1の復習。別に毎週書くつもりはないんだけどこの記法しょっちゅう使うくせに厳密な定義を知らなかったので(入力nに対する計算量くらいしか知らなかった)、ちょっとメモ。

形式的な定義： T(n) = O(f(n)) iff there exists constants c*n₀ > 0 such that T(n) ≦ c*f(n) for all c ≧ n₀
ここで問題になるのがc*n₀の存在で(実際これにはまった)、具体的には以下のような点n₀を指す。

ここはc = 2となりT(n)と2f(n)が交差する点がn₀となる。っでO(n)が適用されるのはn₀以降になるのが味噌。逆に言うと、n
< n₀まではT(n) = O(f(n))ではないということになる。
上記ではまったと書いたのだけど、これではまるのは例えば実際に計算量の増加率が高い順に並べるとかいうのをやった際に、nがかなり巨大にならないと反転しない場合(n₀=10^13とか)。

ここからは適当な感想というか、考察というかになるんだけど、例えばO(2^(2^log(n)))なアルゴリズムとO(n^2 * log(n))なアルゴリズムがあった場合(底は10とするw)、nが10^5までは前者で10^6からは(もう少し前からだが)は後者のアルゴリズムを使う必要があるということになる。定義的には前者の方が計算量が少ないことになるんだけど、現実的にはねぇっていう話。

ついでにアルゴリズム的には計算量少なくても使用する空間が大きいと実装した際には速度出ないということはまぁ言わずもがなだわね。divide and conquerって使用する空間のこと考えないと涙出るし。こういうの書くと自分は以下に計算機科学の基礎(とか理論)ができてないのかがわかって凹むが、まぁ凹んだ部分は今からでも埋めればいいかと開き直ることにする。

SRFI-13の紹介

(LISP Library 365参加エントリ)

SRFI-13は文字列操作を行う手続きを定義したSRFIです。SRFI-1と同様に超有名なSRFIなので知らない人はいないのではないでしょうか？今回はそんなSRFI-13の中から便利だけど意外と知られてなさそうな手続きを紹介します(RnRSに入っているものは除きます)。

string-tabulate
文字列の構築を行う手続きです。SRFI-1のlist-tabulateとほぼ同じですが、受け取る引数の順番が違います(先に手続きを受け取る)。以下のように使います。

;; make string range 0-255
(string-tabulate integer->char 256)
;; "\x0;\x1;\x2;\x3;\x4;\x5;\x6;\a\b\t\n\v\f\r\xE;\xF;\x10;\x11;\x12;\x13;\x14;\x15;\x16;\x17;\x18;\x19;\x1A;\x1B;\x1C;\x1D;\x1E;\x1F; !\"#$%&'()*+,-./0123456789:;<=>?@ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[\\]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz{|}~\x7F;\x80;‚ƒ„…†‡ˆ‰Š‹ŒŽ‘’“”•–—˜™š›œžŸ ¡¢£¤¥¦§¨©ª«¬­®¯°±²³´µ¶·¸¹º»¼½¾¿ÀÁÂÃÄÅÆÇÈÉÊËÌÍÎÏÐÑÒÓÔÕÖ×ØÙÚÛÜÝÞßàáâãäåæçèéêëìíîïðñòóôõö÷øùúûüýþ\xFF;"

;; the first argument doesn't have to be integer->string
(string-tabulate (lambda (i) #\a) 256)
;; "aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa"

ランダムな文字列がほしいときとかに使えそうです。

string-take string-take-right
string-drop string-drop-right
SRFI-1にあるtake/dropの文字列版です。使い方を載せるまでもないくらいそのままです。

string-prefix? string-prefix-ci?
string-suffix? string-suffix-ci?
第一引数に与えられた文字列が第二引数に与えられた文字列の接頭文字列・接尾文字列かどうかを判別します。オプションで引数に与えられて文字列の開始位置及び終了位置を指定可能です。-ci?で終わるものは大文字小文字を無視します。

(string-prefix? "http" "http://localhost")
;; #t

(string-prefix? "https" "http://localhost")
;; #f

string-replace
名前のとおり文字列の置き換えを行います。対象文字列、置き換え文字列、開始位置、終了位置を受け取り、新しく文字列を生成します。(破壊的操作ではない)

(string-replace "Hello horrible Scheme" "beautiful" 6 14)
;; "Hello beautiful Scheme"

参照実装ではsubstringしてappendしてるだけだったりします。処理系によっては最適化しているものもあるかもしれません。(ちなみに、Sagittariusは参照実装のままです。組み込みにしてメモリの割付を減らしてもいいかなぁとは思ったりしますが。)

string-tokenize
文字列をトークンに切り出してリストとして返します。オプション引数としてトークンにする文字セットを受け取ることが可能です。 デフォルトの文字セットはchar-set:graphicです。

(string-tokenize "Hello world!!")
;; ("Hello" "world!!")

(string-tokenize "Helloaaaworld!!" (string->char-set "edlowrH"))
;; ("Hello" "world")

文字セットに関する手続きはSRFI-14で定義されています。

その他にもパディングやトリムといった手続きがあるので、興味があれば覗いてみてはどうでしょう？

To good to be true?

No, it wasn't!

I've wrote about implementing Karatsuba multiplication in previous post (sorry it's in Japanese). So I wanted to make all internal bignum multiplication to use it. Now I've modified expt to use it. Then next step is of course benchmark :)

Actually, it didn't make any performance better and it's quite difficult to compare because of the bug. So I've decided to compare with Mosh and Ypsilon, especially Mosh which is using GMP internally. So I wrote this piece of code;

(import (rnrs) (time))
(define-syntax dotimes
  (syntax-rules ()
    ((_ (var i res) . body)
     (do ((limit i)
          (var 0 (+ var 1)))
         ((>= var limit) res)
       . body))
    ((_ (var i) . body)
     (do ((limit i)
          (var 0 (+ var 1)))
         ((>= var limit))
       . body))
    ((_ . other)
     (syntax-violation 'dotimes
                       "malformed dotimes"
                       '(dotimes . other)))))

;; To avoid compile time constant folding
;; Sagittarius' compiler is a bit smarter than
;; the others :)
(define v (make-vector 1 512))

(time (dotimes (i 5000) 
        (let ((e (vector-ref v 0)))
          (expt #x123456789ABCDEF12 e))))

(display 'done) (newline)

And for Mosh, this was also required;

;; file name time.mosh.sls
(library (time)
    (export time)
    (import (mosh)))

Now, it's good to go. It took a bit time to figure out that Sagittarius compiler computes constant variable in compile time even though I implemented it. (That causes benchmark time always 0.00ms, so it was indeed 'too good to be true'. well but true though :-P)

The result was like this;

% ./build/sash.exe num.scm

;;  (dotimes (i 5000) (let ((e (vector-ref v 0))) (expt 20988295479420645138 e)))
;;  3.160898 real    3.2290000915527344 user    0.000000 sys
done

% ypsilon num.scm

;;  4.47794 real    4.524029 user    0.0 sys
done

% mosh num.scm

;;4.463438034057617 real 4.18 user 0.234 sys
done

As usual, I was very surprised with Ypsilon. It doesn't use GMP but the same time as Mosh. Anyway, Sagittarius' expt is faster than any others now. (could be before as well but incorrectly.)