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2013年6月21日

世の中にありそうでない言語2

せっかく年休を取ったのに、雨、というか台風来てるし…。

前回(2013年6月13日の日記参照)こんなこといいな、できたらいいな、とウダウダ書きましたが、結局何がしたいのか?を考えてみました。

条件2(ガベージコレクション)と3(標準ライブラリ、GUIライブラリ)についてはalloc/freeは面倒くさい、車輪の再発明は面倒くさい、という普遍的な悩みですから特筆することはないでしょう。引っかかるのは条件1(unsigned型の存在)です。

条件1がなくて困るのは「バイト列のMSB側からNビット取ってきて、数値として返す」処理(※)が返すべき数値が、signedだったり、unsignedだったりして扱いが面倒くさいことです。

例を挙げると、あるバイト列から3ビット取ってきて3'b101というビット列が得られたとします。得られたビット列を5と解釈すべき場合と、符号拡張して -3と解釈すべき場合があるということです。

(※)MPEGの仕様書なんかでgetbits() という関数が出てきますが、まさにアレです。

符号拡張が悩み?

単にNビット整数値の符号拡張をしたいだけであれば、下記のようにすればunsigned型なんて要りません。

符号拡張in C言語

/**
 * Sign extension.
 * 
 * @param v Value
 * @param n Bits of v
 * @param s 0: don't sign extension, 
 *          otherwise: do sign extension
 */
long long signext(long long v, int n, int s) {
    long long sb, mb;

    if (n == 0) {
        return 0;
    }

    sb = 1LL << (n - 1);
    mb = (-1LL << (n - 1)) << 1;
    v &= ~mb;
    if (s && (v & sb)) {
        v = mb + v;
    }
    
    return v;
}

さらに言えばRubyのように無限長整数を扱える言語の方がオーバーフローを考えなくて良いという点で有利である、とすら言えるでしょう。

あれだけ長々書いたくせに自己解決しちゃったよ、非常に迷惑だね!
でも、なんだろうこのコレジャナイ感は…?

編集者:すずき(2013/06/21 15:06)

コメント一覧

  • IKeJIさん(2013/06/24 15:09)
    前の記事のコメントはそういう事をやるクラスを作ったらいいんじゃないか、と思ったんです。
    class SignedFixedInteger {
     SignedInteger(byte[] val, int size);
     SignedInteger toOtherSize(int size);
     SignedInteger operator+(SignedInteger s);
     SignedInteger operator+(long long s);
     // other operators.

    Javaだと、演算子オーバーロードがないので、Scalaとか?
    最近の自分のマイブームはkotlinです。

    こういう用途の場合、暗黙にmodされて欲しいという事はないんでしょうか?
  • すずきさん(2013/06/25 08:10)
    >IKeJIさん
    今は整数をラップしたUInt, SIntクラスと、DataInputStreamクラスに似せたBitStreamクラスを作って、
    UInt hoge1 = str.getU32(1);
    UInt hoge2 = str.getU32(3);
    みたいに読めるようにしています。
    ご指摘のとおり、数値側のクラスをもっと強力にした方が良さそうですね。

    暗黙のmodはあったほうが嬉しいです。用途によっては、逆に丸められると困る(オーバーフロー、アンダーフロー検知が必要な)場合もあるかもしれません。今はバイナリ読んで解析のパターンしかやっていないので、どちらもあまり必要としていませんが…。

    Scalaにkotlin、ご紹介ありがとうございます。世の中、面白い言語がいっぱいありますね。
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