聞き流しプログラミング言語学習

ますたーさん

生成AIが作成した汎用的なプログラミング言語の知識を、 聞き流しで学習するための音声コンテンツです。 個人学習用として作成しています。 音声：VOICEVOX（青山龍星）

  1. 5日前

    Rust 039 Arc - スレッドをまたぐ共有所有権

    第39章へようこそ。 今日のテーマは「Arc」です。 ここまで、並行処理で値を扱う道は、所有権を移すことでした。 第36章のmoveは、値の所有権を新しいスレッドへ移した。 第38章のチャネルは、値の所有権を流れの間で送って受け渡した。 どちらも、値は常にどこか1つの流れにあり、移ることで次の流れへ渡っていく。 しかし、値を移すのではなく、1つの値を複数のスレッドが同時に保持したい場面があります。 大きな値を、それぞれのスレッドへ複製して配るのは無駄が大きい。 1つの値を、複数のスレッドが共通の所有者として持ちたい。 ここから、所有権を渡さずに共有する道に入ります。 今日扱うのは、複数のスレッドが1つの値を共有して所有するための型、Arcです。 第22章のRcを振り返りながら、なぜRcではスレッドを越えられないのか、 Arcがそれをどう解決するのか、その代償は何か、という核心を見ていきます。

    8分

  2. 6月1日

    Rust 038 チャネル - 所有権を移して通信する

    第38章へようこそ。 今日のテーマは「チャネル」です。 第36章で、moveが値の所有権を新しいスレッドへ移すことを見ました。 あのときの移動は、スレッドを生成する一度きりのものでした。 クロージャに渡した値が、新しいスレッドへ移って、そこで使われる。 チャネルは、この所有権の移動を、スレッドが動いている間ずっと繰り返せるようにする仕組みです。 1つの流れが値を送り出し、別の流れがそれを受け取る。 送り出した側は、その値の所有権を手放す。 受け取った側が、新しい所有者になる。 スレッドを生成するときの一度きりの移動が、実行の途中で何度でも起こる形に広がる。 これは、第36章のmoveの延長です。 所有権を移して受け渡すという同じ考え方が、動き続ける流れの間の通信に使われる。 今日扱うのは、チャネルがどう所有権を運ぶのか、受け取る側がどう待つのか、 複数の送り手をどう束ねるのか、そして送る速さと受け取る速さをどう調停するのか、です。

    8分

  3. 5月31日

    Rust 037 SendとSync - 型がスレッド境界を越える条件

    第37章へようこそ。 今日のテーマは、SendとSyncです。 前章で、スレッドに値を渡すときは所有権ごと渡すことを見ました。 moveが、外側の値の所有権をクロージャへ移し、新しいスレッドへ持ち込む。 ただし、すべての値がスレッド境界を越えてよいわけではありません。 ある値をスレッドに渡すと、データ競合という危険が生じる場合がある。 データ競合は、複数の流れが同じ値に同時に触れ、少なくとも一方が書き換えるときに起こる、結果の定まらない状態のことです。 Rustは、この危険を実行してから気づくのではなく、コンパイルの時点で防ぐ。 そのために、どの型がスレッド境界を越えてよいかを、型のうえで区別する。 この区別を担うのが、SendとSyncという2つのトレイトです。 今日扱うのは、SendとSyncがそれぞれ何を表すのか、これらがどう自動的に決まるのか、 そして、なぜRcがこの境界を越えられないのか、という核心です。

    10分

  4. 5月30日

    Rust 036 スレッド - 独立した実行の流れ

    第36章へようこそ。 今日から、並行処理を扱う一連の章に入ります。 最初のテーマは「スレッド」です。 スレッドは、プログラムの中で独立して進む実行の流れのことです。 1つのプログラムが複数の流れを同時に持つと、別々の処理が並行して進む。 並行処理は、所有権の規律が新しい場面に置かれる領域です。 これまで所有権は、1つの実行の流れの中で、値がいつ生きていつ解放されるかを決めてきました。 スレッドが増えると、値が2つ以上の流れにまたがる可能性が出てくる。 値が流れをまたぐとき、誰がそれを所有し、いつ解放するかを決める規律が要る。 Rustはこれを、型と所有権の規律で扱います。 今日扱うのは、スレッドの生成、スレッドの終了を待つ仕組み、 そして、なぜスレッドに渡す値は所有権ごと渡さなければならないのか、という核心です。

    11分

  5. 5月24日

    Rust 035 手続き的マクロ - トークンを書くRust

    第35章へようこそ。 今日のテーマは「手続き的マクロ」です。 これまでの3章で扱ってきたのは宣言的マクロでした。 macro_rules!の宣言で、パターンと展開の組をルールとして並べる。 入力のトークンがパターンに照らされ、対応する展開が呼び出し位置に差し込まれる。 宣言的マクロには表現の限界があります。 パターンと展開の対応で書ける範囲を超えた変換、たとえば構造体のフィールド名を文字列として取り出して別のコードに埋め込む、こうした処理は宣言的の枠を超える。 これを扱うために用意されているのが、今日扱う手続き的マクロです。 今日扱うのは、宣言的マクロの限界、手続き的マクロが解く問題、3つの形態、トークンストリームという界面、synとquoteによる分業、そして別クレートとしてコンパイルされる構造的な理由です。

    15分

  6. 5月19日

    Rust 034 繰り返しと衛生性 - 構造的に組み立てる

    第34章へようこそ。 今日のテーマは「繰り返しと衛生性」です。 前章で、フラグメント指定子がトークン列の中の特定の位置を捕捉する仕組みを見ました。 式を1つ、識別子を1つ、型を1つ、それぞれ捕捉する。 固定の個数なら、これだけで足りる。 しかしマクロは、任意個のトークンを受け取りたい場面がある。 vecマクロは要素を何個でも受け取って配列を作る。 また、マクロが導入した変数の名前が、呼び出し側の変数の名前と衝突しないように、識別子のスコープにも工夫が要る。 今日扱うのは、可変長のトークンを扱う繰り返し構文、 繰り返しでは難しい変換を担う再帰的展開、 マクロの識別子が呼び出し側に漏れない衛生性、 そしてマクロ内のパスがクレート境界を越えても壊れない仕組みです。

    14分

  7. 5月18日

    Rust 033 マクロのパターン - フラグメント指定子と分岐

    第33章へようこそ。 今日のテーマは「マクロのパターン」です。 前章で、マクロ定義はパターンと展開の組であるルールの集まりだと見ました。 呼び出し位置にあるトークン列がパターンに照らされ、一致したルールの展開部分が差し込まれる。 ではパターンの中身はどう書くのか。 ここで中心になるのが、フラグメント指定子と呼ばれる仕組みです。 パターンの中の特定の位置に「ここは式が来る」「ここは識別子が来る」「ここは型が来る」と宣言することで、トークン列に意味の粒度を与える。 今日扱うのは、フラグメント指定子の体系、特に万能だが粗い「任意のトークンツリー」の役割、 指定子の後ろに何が来てよいかの制約、 複数のルールがどう選ばれるかの順序、 そして指定子の粒度の設計判断です。

    15分

  8. 5月17日

    Rust 032 宣言的マクロ入門 - 関数では届かない領域

    第32章へようこそ。 今日のテーマは「宣言的マクロ」です。 これまでの章では、関数を使ってコードの構造を組み立ててきました。 引数を取り、処理を行い、戻り値を返す。 再利用したい処理を関数として切り出す。 ほとんどの抽象は関数で書ける。 しかし関数では書けないものがあります。 要素の個数を決めずに配列を作る、引数の型に応じてフォーマットを組み立てる、ある構造体に対する一連のメソッドをまとめて生成する。 こうした操作は関数の枠を出ている。 これらを書くために、Rustにはマクロという別の仕組みが用意されている。 今日扱うのは、マクロが関数では届かない領域を扱う仕組みであること、 コンパイル時にコードを変換するという位置づけ、 そして基本の道具であるmacro_rules!の構造です。

    13分
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