Ruby から Gauche を使う拡張モジュール

ちょっと今帰省準備中で忙しいのですが，ここを見てたら思い付いてしまったのでちょっと書いてみた．

参考サイト :

Ruby リファレンスマニュアル : mkmf
RubyExtensionProgrammingGuide

クラスやメソッドを定義している，extgauche.c ．見ればわかりますが，エライ手抜きなので，Gauche オブジェクトは環境持ってるだけです．VM の状態とかは全インスタンスで共有されてしまいます．Ruby 側でスレッドとか使ってると非常にマズイかもしれません (ruby も gosh もインタプリタ内でグローバル変数を使ってるので，これはどうしようも無いかも．あまりオブジェクト指向の意味が無いという ← 処理系自体をオブジェクトにする方が悪い)．

#include<ruby.h>
#include<gauche.h>

/* 参考 : http://i.loveruby.net/w/RubyExtensionProgrammingGuide.html */

struct gaucheObj {
  ScmObj env;
};

static VALUE scmobj_alloc(VALUE klass) {
  struct gaucheObj *o = ALLOC(struct gaucheObj);
  return Data_Wrap_Struct(klass, 0, -1, o);
}

static VALUE scmobj_initialize(VALUE self) {
  struct gaucheObj *o;
  Data_Get_Struct(self, struct gaucheObj, o);
  o->env = Scm_MakeModule(NULL, FALSE);
  return Qnil;
}


VALUE gauche_eval(VALUE self, VALUE s){
  char *msg, *code = STR2CSTR(s);
  struct gaucheObj *o;
  ScmObj result, error;
  /* 出力文字列ポート開く */
  ScmObj os = Scm_MakeOutputStringPort(TRUE);

  Data_Get_Struct(self, struct gaucheObj, o);

  /* Scheme レベルでエラーハンドリング */
  /* http://alohakun.blog7.fc2.com/blog-entry-517.html */
  /* 0.8.8 以降では，もっとちゃんとしたやり方があります (古いやり方) */
  Scm_Define(SCM_MODULE(o->env), SCM_SYMBOL(SCM_INTERN("*input*")), SCM_MAKE_STR_COPYING(code));
  Scm_Define(SCM_MODULE(o->env), SCM_SYMBOL(SCM_INTERN("*error*")), SCM_FALSE);
  result = Scm_EvalCString("(guard (e (else (set! *error* e) #f)) (eval (read-from-string *input*) (current-module)))", SCM_OBJ(o->env));

  error = Scm_GlobalVariableRef(SCM_MODULE(o->env), SCM_SYMBOL(SCM_INTERN("*error*")), 0);

  /* 文字列を評価した結果をポートに書き込む */
  if (!SCM_FALSEP(error))
    Scm_Write(error, os, SCM_WRITE_DISPLAY);
  else
    Scm_Write(result, os, SCM_WRITE_DISPLAY);

  msg = Scm_GetString(SCM_STRING(Scm_GetOutputString(SCM_PORT(os))));
  /* ポート閉じる */
  Scm_ClosePort(SCM_PORT(os));

  return rb_str_new2(msg);
}

void Init_Gauche(void){
  VALUE Gauche;
  GC_INIT(); Scm_Init(GAUCHE_SIGNATURE);
  Gauche = rb_define_class("Gauche", rb_cObject);
  rb_define_alloc_func(Gauche, scmobj_alloc);
  rb_define_private_method(Gauche, "initialize", scmobj_initialize, 0);
  rb_define_method(Gauche, "eval", gauche_eval, 1);
}

Makefile を作るための extconf.rb

require "mkmf"

dir_config('gauche')
have_header('gauche.h')
have_library('gauche')
have_library('dl')
have_library('crypt')
have_library('util')
have_library('pthread')

create_makefile('Gauche')

コンパイル方法と実行方法．Ruby と Gauche それぞれの拡張モジュールを作れる環境が必要です （ようするに，mkmf が動いて，Ruby と Gauche のヘッダとライブラリが入ってれば良い）．Debian なら，ruby と ruby-dev と gauche と gauche-dev が必要です．

$ ls
extconf.rb extgauche.c

$ ruby extconf.rb --with-gauche-include=/usr/lib/gauche/0.8.7/include --with-gauche-lib=/usr/lib/gauche/0.8.7/i486-pc-linux-gnu
checking for gauche.h... yes
checking for main() in -lgauche... yes
checking for main() in -ldl... yes
checking for main() in -lcrypt... yes
checking for main() in -lutil... yes
checking for main() in -lpthread... yes
creating Makefile

$ make
gcc -I. -I. -I/usr/lib/ruby/1.8/i486-linux -I. -DHAVE_GAUCHE_H -I/usr/lib/gauche/0.8.7/include -fPIC -Wall -g -fno-strict-aliasing -O2 -fPIC -c extgauche.c

In file included from /usr/lib/gauche/0.8.7/include/gauche.h:48,
                 from extgauche.c:9:
/usr/lib/gauche/0.8.7/include/gauche/config.h:280:1: warning: "SIZEOF_OFF_T" redefined
In file included from /usr/lib/ruby/1.8/i486-linux/ruby.h:24,
                 from extgauche.c:8:

/usr/lib/ruby/1.8/i486-linux/config.h:25:1: warning: this is the location of the previous definition
gcc -shared -rdynamic -Wl,-export-dynamic -L"/usr/lib/gauche/0.8.7/i486-pc-linux-gnu" -L"/usr/lib" -o Gauche.so extgauche.o -lruby1.8 -lpthread -lutil -lcrypt -ldl -lgauche -lpthread -ldl -lcrypt -lm -lc

$ cat test.rb
require "Gauche.so"

g = Gauche.new
s = g.eval("(+ 1 2)")
print s,"\n"

$ ls
Gauche.so Makefile extconf.rb extgauche.c extgauche.o mkmf.log test.rb

$ ruby test.rb
3

まぁ，はてなの方の TCC 日記で，hamaji shin-ichiro さん作の tccparser を読んでいたら Ruby C API がでてきて戸惑ったので，ちょっと勉強してみようかなと．

非常にテキトーなプロトタイプなので，文字コードの変換すらしてません．Gtk と違って，Ruby のデフォルト文字コードは UTF8 では無いので，非 ascii の範囲を使うと文字化けると思います．init.scm も読み込ませてないので，use とか使えないです．

あと，Gauche の GC と Ruby の GC をちゃんと調査してないので，非常にいろいろマズイことしてるかもしれません．

また，Gauche のバージョンは，0.8.7 以前で無いと，Scm_Eval_CString などの C API が変わっていてコンパイルできないかもしれません (Debian の gauche のバージョンはいつになったら上がるのだろうか)．

根本的に，Ruby のオブジェクトでは無く，単なる文字列を返してる時点でけっこう終わってますが．Scheme->Ruby へのオブジェクト変換なども真面目に実装すれば，いろいろ面白いことができるかもしれませんし，あんまり意味ないかもしれません．

# あ，外部表現が共通の部分だけならば，単に rb_eval_string() を呼ぶだけで良いのか．gauche 側で印字表現を Ruby 互換に差し替えても良いし．

帰ってきたらちゃんと書き直す （かもしれません）

それではみなさん，良いお年を．