gcc
不思議発見
友人から電話がかかってきた。大声で話すものだから、2階に追いやられた。太陽眩しい温室状態。ふと、自分の頭の影が窓の影に近づくと、頭にコブが出来たように大きくなる事に気づいた。不思議だ。
窓ガラスが悪さをしてるかと思って、窓を開けてみたけど同じだ。電話の相手に理由知ってるって聞いてみたが、そんなの知らないと言う。通話後に、頭の上に雑誌をかざして、距離を詰める実験をした。今度は、本の直線部分が曲がって、オイラーの頭にその影が近づいてきた。 これで本の内容を頭に転送完了、なんてならないかな。
冗談はともかく、ぐぐる先生に聞いてみた。
python docstring
perl,rubyと関数類のヘルプを見てきたので、pythonのそれも見て億事にする。ソースにちりばめられているヘルプ情報はdocstringと言うそうな。
>>> print(range.__doc__) range(stop) -> range object range(start, stop[, step]) -> range object Return an object that produces a sequence of integers from start (inclusive) to stop (exclusive) by step. range(i, j) produces i, i+1, i+2, ..., j-1. start defaults to 0, and stop is omitted! range(4) produces 0, 1, 2, 3. These are exactly the valid indices for a list of 4 elements. When step is given, it specifies the increment (or decrement).
こちらは、手堅く見る方法。
>>> help(str.split)
Help on method_descriptor:
split(self, /, sep=None, maxsplit=-1)
Return a list of the words in the string, using sep as the delimiter string.
sep
The delimiter according which to split the string.
None (the default value) means split according to any whitespace,
and discard empty strings from the result.
maxsplit
Maximum number of splits to do.
-1 (the default value) means no limit.
もっと大掛かりなやつとして、 Sphinxの使い方．docstringを読み込んで仕様書を生成 なんてのがある。
sakae@deb:/tmp$ pip3 install --user sphinx
なんてやると、~/.local/ にインストールされる。この中のbinにパスを通して使う。
sphinxの実習
Pythonのtar玉を展開すると、Docの下に原稿が置いてある。折角なんでWebでアクセス出来るようにしてみる。
sakae@deb:/tmp/Python-3.10.0/Doc$ make html mkdir -p build Using existing Misc/NEWS file PATH=./venv/bin:$PATH sphinx-build -b html -d build/doctrees -W . build/html Running Sphinx v4.3.0 making output directory... done Theme error: no theme named 'python_docs_theme' found (missing theme.conf?) make: *** [Makefile:51: build] Error 2 sakae@deb:/tmp/Python-3.10.0/Doc$ pip3 install --user python_docs_theme
装飾大事って事でテーマが要求された。で、輸入しておく。
sakae@deb:/tmp/Python-3.10.0/Doc$ make html mkdir -p build Using existing Misc/NEWS file PATH=./venv/bin:$PATH sphinx-build -b html -d build/doctrees -W . build/html Running Sphinx v4.3.0 building [mo]: targets for 0 po files that are out of date building [html]: targets for 488 source files that are out of date updating environment: [new config] 488 added, 0 changed, 0 removed reading sources... [ 0%] about reading sources... [ 0%] bugs reading sources... [ 0%] c-api/abstract : looking for now-outdated files... none found pickling environment... done checking consistency... done preparing documents... done writing output... [ 0%] about writing output... [ 0%] bugs writing output... [ 0%] c-api/abstract : dumping object inventory... done build succeeded. The HTML pages are in build/html. Writing glossary.json Build finished. The HTML pages are in build/html.
こんな具合で、無事に作成された。後は、firefox build/html/index.html すれば良い。
huffman
ニュートン誌でアルゴリズムの連載をやってて、そこに圧縮の方法ってのが出ていた。面白そうなので、ちょっと追跡する。
慣れ親しんだC言語でもってんで、下記を参照
そしたら、 Ruby でアルゴリズム なんてのも紹介されてた。 http://www.nct9.ne.jp/m_hiroi/light/ruby06.html
UTF-8ってそもそもどういう仕組み？ これを見ると、ハフマンぽいなあ。
sakae@pen:/tmp/t$ ./a.out e huffman.c z In : 4821 bytes Out: 3380 bytes (table: 199 bytes) Out/In: 0.701 sakae@pen:/tmp/t$ ./a.out e man-gcc z In : 1107492 bytes Out: 649938 bytes (table: 121 bytes) Out/In: 0.587 sakae@pen:/tmp/t$ ./a.out e algo.tar.gz z In : 125851 bytes Out: 126109 bytes (table: 319 bytes) Out/In: 1.002
奥村先生のハフマン圧縮を試してみた。普通？の英文代表として、gccのマニュアルを選んでもみた。これが一番圧縮率が高い。テーブルサイズが小さいって事は、文字種が少ないんだな。 既に圧縮してあるファイルは手の施し様が無くて、サイズが逆に増えているのは、お約束だ。
sakae@pen:/tmp/t$ ./a.out e /usr/share/dict/words z In : 976241 bytes Out: 544796 bytes (table: 88 bytes) Out/In: 0.558
一般人が使うであろう、単語帳の圧縮。これぐらいが限界なのかな。
gcc
インタプリタ・コンパイラと「構文木」(gcc RTL) こんな楽しい記事を見ていたんだ。おいらーも調べてみたいぞ。
だが man gcc しても出てこない。そこで、下記をインストールした。普通の人には不要だろうと言う隔った考えなんだな。
gcc-10-doc/stable,now 10.2.0-1 all [installed,automatic] gcc-doc-base/stable,now 10.1.0-1 all [installed,automatic] gcc-doc/stable,now 5:10.1.0-1 i386 [installed]
但し、amd版用にしてるftp.riken.jpには無くて、i386用に使ってる ftp.jaist.ac.jpに置いてあった。新人には用が無いって事か。これも歪んだ考えだな。gccint なんて言う内部解説書もinfoで供給されてるぞ。
gcc-doc (3 Invoking GCC -> 3.18 GCC Developer Options)
'-fdump-tree-all '-fdump-rtl-all' or '-da'
treeの方は前段、rtlの方は後段の詳細を出力する。前段はC言語レベルのソースを変形。後段は、RTLと言うLISPに似たソースを扱かう。
#include <stdio.h>
#define N 10
int main(){
int sum = 0;
for(int i=0; i <= N; i++) sum += i;
printf("%d\n", sum);
return (sum % 10);
}
こんな、何の変哲も無いコードを試してみる。
sakae@deb:/tmp/t$ cc -O3 -fdump-tree-all sml.c sakae@deb:/tmp/t$ ls | less a.out* sml.c sml.c.004t.original sml.c.005t.gimple sml.c.007t.omplower : sml.c.235t.optimized sml.c.322t.statistics sml.c.323t.earlydebug sml.c.324t.debug
全部で129個の中間コードが出力された。
;; Function main (main, funcdef_no=11, decl_uid=1961, cgraph_uid=12, symbol_order=11) (executed once)
main ()
{
<bb 2> [local count: 89442696]:
printf ("%d\n", 55);
return 5;
}
ループが計算されて、結果だけ出力。mainからの返値も計算済になってる。でも、かろうじてC言語の体裁は保っている。
sakae@deb:/tmp/t$ cc -fdump-rtl-all sml.c sakae@deb:/tmp/t$ ls a.out* sml.c.278r.dfinit sml.c.309r.alignments sml.c sml.c.279r.mode_sw sml.c.311r.mach sml.c.237r.expand sml.c.280r.asmcons sml.c.312r.barriers sml.c.238r.vregs sml.c.285r.ira sml.c.317r.shorten sml.c.239r.into_cfglayout sml.c.286r.reload sml.c.318r.nothrow sml.c.240r.jump sml.c.293r.pro_and_epilogue sml.c.319r.dwarf2 sml.c.252r.reginfo sml.c.296r.jump2 sml.c.320r.final sml.c.275r.outof_cfglayout sml.c.307r.split4 sml.c.321r.dfinish sml.c.276r.split1 sml.c.308r.stack
-O3 を付けると、もっと沢山のファイルが作成される。鬼のように無駄を省くんだな。
;; Function main (main, funcdef_no=0, decl_uid=1925, cgraph_uid=1, symbol_order=0)
:
;;
;; Full RTL generated for this function:
;;
(note 1 0 3 NOTE_INSN_DELETED)
(note 3 1 49 2 [bb 2] NOTE_INSN_BASIC_BLOCK)
(insn/f 49 3 2 2 (set (reg:SI 95)
(reg:SI 2 cx)) -1
(expr_list:REG_CFA_SET_VDRAP (reg:SI 95)
(nil)))
(note 2 49 5 2 NOTE_INSN_FUNCTION_BEG)
(insn 5 2 6 2 (set (mem/c:SI (plus:SI (reg/f:SI 77 virtual-stack-vars)
(const_int -4 [0xfffffffffffffffc])) [1 sum+0 S4 A32])
(const_int 0 [0])) "sml.c":5:7 -1
(nil))
:
RMSの大好きな形になった。これを変形して行って、最後はアセンブラー出力出来る形まで進めるのだな。
sakae@deb:/tmp/t$ cc -O3 -S sml.c
sakae@deb:/tmp/t$ less sml.s
:
pushl $55
leal .LC0@GOTOFF(%ebx), %eax
pushl %eax
call printf@PLT
addl $16, %esp
:
どうもインテルの石は好きになれんな。
see GNU Compiler Collection (GCC) Internals
対抗馬はこちらです。
万人受けするのかな。深入りは禁物か。軽く流すだけで良い。