Catyのコマンドと変数 - (保存用) 檜山正幸のキマイラ飼育記メモ編

http://d.hatena.ne.jp/m-hiyama-memo/20120104/1325638861 :

いずれ説明する。

今日説明する。絵に基づいて説明する。

これがコマンドなわけだが：

command body とはPythonコード、またはCatyScriptコードで、コマンドの本体となる定義体（definition body）のこと。
パラメータの一部のArg0はシステムが準備する。今はWebリクエストのURLくらいで、大した用途はないが、いずれヘビーに使う予定だ。
オプションパラメータOptsはコマンドライン（コマンド起動構文）、またはクエリー文字列から渡される。
引数パラメータArgsはコマンドラインから渡される。アクションのときは、自動的に%0と%1が同じ値にセットされる（これはアクション特有の仕様）。
Arg0 + Args は、Argvとしてアクセスできる。（実際の変数名は _ARGV）
パラメータの情報は、すべて変数としてアクセスできる（書き換えはできない）。command bodyの実行が始まるときには、パラメータ変数の値はすべて確定している。
パラメータ変数以外に、（大域）環境変数がcommand bodyから見える。環境変数とパラメータ変数は、実行前にセットアップされるので、準備済み変数（prepared variables）と呼ぶ。
準備済み変数のセットアップ手順やスコーピングはけっこう複雑だが今は触れない。
command bodyに制御が渡るときは、準備済み変数と共に標準入力も必ず存在している。標準入出力のデータが制御を運ぶ役割もしている。
準備済み変数と標準入力以外のデータが欲しいときは、readableファシリティを使う。ファシリティを経由しないIOはほぼ犯罪行為である。多くの場合、犯罪には天罰が下る。
command bodyが正常に終了すれば標準出力にデータを書く。
例外とシグナルは標準出力以外の出力チャンネルとなる。どちらも「投げて」「キャッチされる」もの。実装は規定しないが、たぶん両者は同じ実装方式だろう。例外はエラーメッセージを出したりロギングしたりする都合から投げるデータ形式が決まっている。シグナルは特に制限がない（勝手にやってくれ）。
フォーワード制御は大域ジャンプで、例外／シグナルとは違い行き先が決まっている。ポートを使うと、行き先の決定を遅らせることができるが、実行時には特定のコマンドに飛ぶことになる。
出力チャンネルの選択は排他的で、どれか1つのチャンネルだけが選ばれる。他のチャンネルには何も出力されない。特定のチャンネルを使用禁止にするには、その型をneverと宣言すればよい。例外なら、throws only [] で例外チャンネルを使用しないこと、つまり絶対に例外を出さないことを宣言できる。
Webの場合は特殊事情で、リダイレクトチャンネルを設ける。これは、シグナルで実装されることが多いだろうが、単に便宜上の都合から独立な出力チャンネルとして扱う。
リダイレクトチャンネルのように、応用で必要ならチャンネルを増やしてもよい。ただし、コマンドの宣言構文が変わるので、ユーザー拡張はできない。

これは局所変数の説明の絵。局所変数（local variable）は、スクリプトコードの実行時に生成され利用（参照）される。Catyでは、変数参照（%foo）も一種のコマンド（射）のように扱う。変数参照（%foo）に制御が渡るときには、変数はセットされてなくてはならない。制御フローを解析すれば、未定義変数の参照は検出できる。

変数参照が点線で描かれたvoid標準入力を持つのは、コマンド扱いだからである。破線で描かれた変数伝搬ワイヤーは、readableファシリティからの入力と同じようなものだ。つまり、%foo は、local-variableファシリティを使う var-ref foo のようなコマンドだと思えばよい。'>' が、local-variableファシリティへの単一書き込みをする演算子となる。

変数参照は、値を変数ポイント（黒丸）から変数伝搬辺（破線）を通してもらうが、自分で値を作り出せばリテラル射となる。変数参照とリテラルはけっこう近い存在だ。

変数セット（variable set）の絵。変数セットとは、文字通り変数の集合体。大域環境変数やパラメータ変数達が変数セットをなす。実装上はシンボルテーブルにするかな。局所変数もスコープを作る（eachブロックとbeginブロック）ので、スコープ内の束縛＝変数セットとみなすことができる。

図の変数bazのように、存在しても参照されない変数は描かなくてもよい。あってもなくても同じだから。変数の特徴は、一度値がセットされれば、それより後に何度でも参照できること。図の変数fooは二箇所で参照されている。

絵のソース

念のため、絵のソースを貼っておく。gvモジュールを使っている。万が一、画像ファイルをなくしても、これを実行すればすぐに作れる。手直してもすぐだ。SVGやプレーンDOT形式にも出せるよ。



// -*- coding: utf-8 -*-

// command
[

 gv:node --shapa=point --style=invis cin,

 gv:node --shapa=point --style=invis ain,

 gv:node --shape=point --style=invis pin1,

 gv:node --shape=point --style=invis pin2,

 gv:node --label="* " --shape=diamond --style=filled --fillcolor=brown param,
 gv:edge --label=StdIn cin  cmd,

 gv:edge --label=Opts  pin1 param,

 gv:edge --label=Arg0  ain  param,

 gv:edge --label=Args  pin2 param,

 gv:edge --label="ParamVars"  --arrowhead=diamond param cmd,
 gv:node --label="command\nbody" --style=filled --fillcolor=darkseagreen cmd,
 gv:node --shapa=point --style=invis cout,

 gv:node --label="  " --shape=diamond --style=filled --fillcolor=white th, 

 gv:node --shapa=point --style=invis cerr,

 gv:node --shape=point --style=invis sout, 

 gv:node --label=target --style="dotted, filled" --fillcolor=yellowgreen port_h, 
 gv:edge --label=StdOut    cmd cout,

 gv:edge --label=Throwable cmd th,

 gv:edge --label=Exception --color=red --fontcolor=red  th cerr,

 gv:edge --label="Signal" --color=blue --fontcolor=blue th sout,

 gv:edge --color=seagreen  --fontcolor=seagreen --label="Forward" cmd port_h,
] | gv:graph --label="command" --rankdir=LR --bgcolor=gainsboro



// -*- coding: utf-8 -*-

// variables
[

  gv:node --shapa=point --style=invis  vin,

  gv:node --shapa=point --style=invis  vout,

  gv:node --shape=point --width=0.1 --style=filled --fillcolor=black var,
  gv:edge --label=A --arrowhead=none --headlabel=foo vin var,

  gv:edge var vout,
// ref  
  gv:node --shapa=point --style=invis  rin,

  gv:node --shapa=point --style=invis  rout,

  gv:node --label="%foo" --style=filled --fillcolor=moccasin ref,
  gv:edge --arrowhead=none --style=dotted rin ref,

  gv:edge --label=A ref rout,

  gv:edge --style=dashed --arrowhead=diamond var ref,

  
] | gv:graph --label="local variable" --rankdir=LR --bgcolor=gainsboro



// -*- coding: utf-8 -*-

// variable set
[

  [

  gv:node --shape=point --style=invis  v1in,

  gv:node --shape=point --width=0.1 --style=filled --fillcolor=black var1,

  gv:edge --label="foo::A" --style=dashed --arrowhead=none /*--headlabel=foo*/ v1in var1,
  gv:node --shape=point --style=invis  v2in,

  gv:node --shape=point --width=0.1 --style=filled --fillcolor=black var2,

  gv:edge --label="bar::B" --style=dashed --arrowhead=none /*--headlabel=bar*/ v2in var2,
  gv:node --shape=point --style=invis  v3in,

  gv:node --shape=point --width=0.1 --style=filled --fillcolor=black var3,

  gv:edge --label="baz::C" --style=dashed --arrowhead=none v3in var3,


  ] | gv:cluster --style="filled, rounded" --fillcolor=moccasin varset,
// ref1
  gv:node --shape=point --style=invis  r1in,

  gv:node --shape=point --style=invis  r1out,

  gv:node --label="%foo" --style=filled --fillcolor=moccasin ref1,
  gv:edge --arrowhead=none --style=dotted r1in ref1,

  gv:edge --label=A ref1 r1out,

  gv:edge --style=dashed --arrowhead=diamond var1 ref1,

  
// ref2
  gv:node --shape=point --style=invis  r2in,

  gv:node --shape=point --style=invis  r2out,

  gv:node --label="%foo" --style=filled --fillcolor=moccasin ref2,
  gv:edge --arrowhead=none --style=dotted r2in ref2,

  gv:edge --label=A ref2 r2out,

  gv:edge --style=dashed --arrowhead=diamond var1 ref2,

  

// ref3
  gv:node --shape=point --style=invis  r3in,

  gv:node --shape=point --style=invis  r3out,

  gv:node --label="%bar" --style=filled --fillcolor=moccasin ref3,
  gv:edge --arrowhead=none --style=dotted r3in ref3,

  gv:edge --label=B ref3 r3out,

  gv:edge --style=dashed --arrowhead=diamond var2 ref3,

  

] | gv:graph --label="variable set" --rankdir=LR --bgcolor=gainsboro