Inline assembler в Crystal

До меня доходили слухи, о том, что якобы в Crystal нет inline ассемблера.
Однако же это не так.


def add(a, b)
    asm("
        movl ($0), %eax
        addl ($1), %eax
        movl %eax, ($0)
    " :: "r"(pointerof(a)),"r"(pointerof(b)))
    a
end

x=12_i32
y=14_i32

puts add(x,y)


Есть только одна проблема: в AT&T ассемблере символ "$" вообще-то используется в качестве отличительного_префикса/сигила для констант. А здесь, как нетрудно заметить, $N — это ни что иное, как позиционный аргумент в блоке asm. И да, не спрашивайте меня, что ещё «r»(a) и странное "::" — сам теряюсь в догадках, но очевидно, что :: отделяет аргументы от кода в блоке asm, а «r»(something) собственно отвечает за определение позиционных $N, каждый из которых будет равен своему something. Сакральное знание о том, как использовать блоки asm, почёрпнуто мной отсюда: github.com/crystal-lang/crystal/blob/e2a1389e8165fb097c785524337d7bb7b550a086/src/fiber.cr#L10

Как считать данные из объекта IO в структуру данных?

Оказалось, что в языке Crystal не так-то просто сначала создать структуру данных с полями фиксированной длины, а потом записать в эту структуру добрую унцию хорошо прожаренных байт, дабы впоследствии наслаждаться данными, распиханными по отдельным полям структуры.

Самой большой проблемой является то, что данные из IO-объектов могут удобным образом считываться только в типы данных, представленные классам, корректно реализующими некий from_io метод. Такого рода заморочки для решения элементарной и очевидной задачи мне показались некоторым перегибом, а поскольку сопутствующего головокружения от успехов у меня не наступало, я решил поискать другой способ.

Вот, например: можно считать данные из объекта IO (в моём случае — сокета) в некий инстанс типа Bytes. Изучаем API языка — и узнаём о том, что Bytes — это ни что иное как Slice(UInt8). Ну легче конечно не стало, но продолжаем бороздить космические глубины — и натыкаемся на то, что Slice — это вообще-то разновидность указателя Pointer, только с жёстко привязанной к нему логикой проверки границ. Узнав о таких перипетиях бытия, я решил было, что смогу сделать Slice, указывающий на экземпляр, он же инстанс, моей гипотетической структуры данных, а потом просто записать в него данные их сокета. Но конечно же не тут-то было: считать-то можно, но только в Slice(UInt8), если это Slice(C::SomeStruct), например, то Crystal посетует на отсутствие подходящего метода для IO — и откажется компилировать программу. Но лиха беда начало, добрался я и до «родительского» по отношению к Slice классу Pointer. А тот, как назло, тоже строго привязан к типу (при создании нужно указывать тип данных) и порождает, соответственно, Slice(T), где T — это тот же тип, что и в порождающем Pointer'е. Думал я думал — и придумал, что раз я не могу просто создать Pointer на экземпляр структуры данных, куда следует записать данные из IO, то я ведь могу создать 2 указателя: один на экземпляр структуры, а другой, вспомогательный, на UInt8. И это оказалось верным решением, потому что Pointer, к счастью огромному, при создании не требует сразу указывать нечто определённое с присущим этому определённому типом T. Оказывается, указатель даже на Crystal можно создать просто под адресу, т.е. указав некое смещение в памяти. Ну а что же в таком случае мешает получить какое угодно количество указателей, формально относящихся к произвольным типам данных и указывающих, например, на одно и то же место в памяти? Да ничто не мешает!

Осознав всё сказанное выше, я реализовал запись из сокета в структуру данных буквально вот так, просто и элегатно:


lib C
   struct ZbxSenderHdr
     z_sign : StaticArray(UInt8, 4)
     z_stop_byte : UInt8
     z_payload_l : UInt8
   end
end
zhdr=C::ZbxSenderHdr.new
sock.read(Slice.new(Pointer(UInt8).new(pointerof(zhdr).address), sizeof(C::ZbxSenderHdr)))


Т.е. я создал Slice из Pointer(Uint8), который в действительности указывает туда же, куда и pointerof(zhdr) — и записал по адресу Slice'а данные, считанные из сокета.

Не знаю уж, насколько всё это может быть наглядным, но надеюсь, что кому-то кроме меня может оказаться полезным :)

Засим позвольте откланяться — и до новых встреч!

Событийно-ориентированное программирование: простой пример

Даже очень простой и очень неполный: хотим мы, например, получить пользовательский ввод, как-то его обработать в callback'е и получить после того, как всё-таки пользователь соизволит что-то ввести — некий результат на базе введённых данных.

Хотя в примере это не показано (но будет показано в дальнейших примерах, это уж будьте спокойны на сей счёт), но в то самое время, пока пользователь что-то неспеша тупит и вводит — мы можем преспокойно выполнять ещё тысячи зелёных потоков, которые сделают что-нибудь разумное, доброе и вечное. Например, разогреют мышку пользователя до 150 градусов по Цельсию или нервно помигают светодиодами игровой клавиатуры Why not? :)

Итак, вот вам piece-of-code:
class AnyEvent
    def initialize
    end
    def input(&block : String -> Int32)
        promise=Channel(Int32).new
        spawn do
            s=""
            while s.empty?
                print "Press any keys, then hit Enter -> "
                s=gets || ""
            end
            promise.send(block.call(s))
        end
        promise
    end
end

wait_event=AnyEvent.new
input_result=wait_event.input do |keys_was_pressed|
    puts "String is #{keys_was_pressed}"
    keys_was_pressed.size
end
puts "I've received #{input_result.receive} characters as an answer. Thank you SO much! :)"


Обдумывайте.

И счастливых выходных!

Рецепт: как подождать завершения всех порождённых потоков исполнения

И очень просто: нужно в основном (порождающем) потоке подождать получения данных на «вещательном» канале столько же раз, сколько «вещающих» в этот канал потоков мы породили.
Это чем-то похоже на телефонную конференцию: вы ждёте, пока все остальные участники попрощаются (при этом можете не вдаваться в подробности того, кто именно отсалютовал) — и вешаете трубку.

Собственно код:

begin
	ch=Channel(Int32).new
	fibCount=0
	i : Int32
	10.times{|i|
		fibCount+=1
		spawn do
			r=Random.new
			nsec=Random.rand*5.0
			puts "№#{i} launched, will sleep #{nsec}"
			sleep nsec
			puts "№#{i} sleeped #{nsec}, will send its ID to channel"
			ch.send(i)
			puts "№#{i} sended its name to channel, now finishing..."
		end
	}
	
	fibCount.times{
		i=ch.receive
		puts "main: received message from fiber №#{i}"
	}
	
	puts "main: sleeping 1 second"
	sleep 1
	puts "main: Congratulations! Thats DONE!"
rescue ex
	puts "EXCEPTION: #{ex.message}"
end