直接アドレッシング (direct addressing) と間接アドレッシング (indirect addressing) の比較
直接アドレッシング (direct addressing)	間接アドレッシング (indirect addressing)
リンクリストに直接ヒープ内のアドレスのポインタを格納する。	テーブルを用意し、要素のリンクリストにはテーブルの相対アドレスを格納する。
例えば、セミラティス (ループがあるのでツリーではない) 内の要素の一つのアドレスが変わったとする。また、ある要素と別の要素を交換したいとする。
後始末がたいへん。何かするたびにセミラティス内の要素を全部廻って調査しなければならない。	テーブル内の相対アドレスを書き換えるだけで済む。

モデリング (ヒープ領域内においてヒープ内を直接指すアドレスはない。テーブルの相対アドレスのみ) を行うということ
セミラティス
先頭アドレス相対
become:
aSet のメモリマップ

隣接行列をモデリングして
グラファとして表示してみよう

メモリ管理

SmalltalkLecture04.pdf

しない:　静的メモリ獲得（static memory allocation
する: 動的メモリ獲得（dynamic memory allocation）
- スタックベース（stack based dynamic memory allocation
- ヒープベース（heap based dynamic memory allocation

自動メモリ管理機構 3 態 (3 garbage collections)

Marking and Sweeping: 身動きが取れなくなったら、やおら仕事を中断して要るものだけ棚上げし (印付け)、要らないものはごみ箱に捨てる。プログラムが停止する。
Reference Counting: 誰からも必要とされていなければ、それは捨てても構わない。物理的なロス。循環参照に無力。
Generation Scavenge: 伝統の力!

オブジェクトの生き死に

SmalltalkLecture13.pdf

オブジェクトの誕生（メモリ獲得）
オブジェクトの死亡（メモリ解放）

[contents]

プログラム制御構造

SmalltalkLecture11.pdf

遅延評価: aBlock value.
継続: [ 4 [ 5 [ ] value] value].
分岐: aBoolean ifTrue: trueBlock ifFalse: falseBlock.
繰り返し: anInteger timesRepeat: repeatBlock. anArray do: repeatBlock.
巻き戻し: doBlock ensure: (valueNowOrOnUnwindDo) rewindBlock.
例外: Object errorSignal handle: exceptionBlock do: doBlock.
フォーク: aBlock fork.
プロミス: p := [... p send: v ....] promise. ... p receive
プロセス: aBlock newProcess. aProcess resume. aProcess terminate. aProcess priority: Processor userInterruptPriority.
セマフォ: aSemaphore := Semaphore new. aSemaphore wait. aSemaphore signal.

一般性と重送信

Q: なぜ型変換なしに計算ができるのか? (実はやってくれている)

SmalltalkLecture09.pdf

インヘリタンスの中で吸収されているから
多相性

coercing, double dispatching


SmallInteger>>- aNumber
    "Answer the result of subtracting the argument from the receiver.
    Fail if the argument or the result is not a SmallInteger.
    No Lookup."

    <primitive: 2>
    ^aNumber differenceFromInteger: self

ちなみに、原始メソッド 1 番は加算 (Blue Book, p.612)。

+ aNumber
    "Answer the result of adding the receiver to the argument.
    Fail if the argument or the result is not a SmallInteger.
    No Lookup."

    <primitive: 1>
    ^aNumber sumFromInteger: self

汎用 (universal) メソッド
関数型言語
汎関数

立役者

重送信 retry:
強制 coerce:
一般性 (generality) と特化 (asRational)

generality の返り値
大きさを持つものの具象クラスの一般性
Jun3dPoint	220
Jun2dPoint	200
Point	180
JunPenLocation	170
Complex	150
JunAngle	120
MetaNumeric	120
JunPenAngle	110
Double	90
Float	80
FixedPoint	70
Fraction	60
Integer	40
SmallInteger	20

generality が異なるもの同志を演算する場合、generality が小さいものは大きいものの generality と一致するまで、強制 (coerce:) 的に変換されていく。


    ArithmeticValue>>retry: aSymbol coercing: aNumber 
        "Arithmetic represented by the symbol, aSymbol, could not be 
        performed with the receiver and the argument, aNumber, because
        of the differences in representation.  Coerce either the receiver or the
        argument, depending on which has higher generality, and try again.  
        If the generalities are the same, then this message
        should not have been sent so an error notification is provided."

        self generality < aNumber generality
            ifTrue: [^(aNumber coerce: self) perform: aSymbol with: aNumber].
        self generality > aNumber generality
            ifTrue: [^self perform: aSymbol with: (self coerce: aNumber)].
        self error: 'coercion attempt failed'

[contents]

仮想マシン (Virtual Machine)

仮想マシンならば……

multi platform
change mechanism
do it <-> program it

仮想マシンって……

メモリ管理
インタプリタ (bytecode の解釈実行系)
- スタック操作
- メッセージ送信
- 制御操作
- jump, retuen, etc
primitive (原始メソッド) (仮想マシン内に存在する組み込みメソッド。primitive がなければ足し算すらできない)
プロセス管理
……

オブジェクト内部構造

SmalltalkLecture08.pdf

(JunSystem compiledMethodAt: #update:) symbolic
 'normal CompiledMethod numArgs=1 numTemps=0 frameSize=12

literals: (#finishedSnapshot #returnFromSnapshot #login #prologue 
#aboutToQuit #aboutToSnapshot #epilogue #logout #condenseChanges 
''no operation'' #yourself )

1 <10> push local 0
2 <1C> push #finishedSnapshot
3 <A6> send =
4 <C1> jump false 7
5 <47> push true
6 <6D> jump 10
7 <10> push local 0
8 <1D> push #returnFromSnapshot
9 <A6> send =
10 <E8 12> jump false 30
12 <10> push local 0
13 <1D> push #returnFromSnapshot
14 <A6> send =
15 <C4> jump false 21
16 <44> push self
17 <CE 17> non-immediate send class
19 <72> send login
20 <66> pop
21 <10> push local 0
22 <1C> push #finishedSnapshot
23 <A6> send =
24 <C4> jump false 30
25 <44> push self
26 <CE 17> non-immediate send class
28 <73> send prologue
29 <66> pop
30 <10> push local 0
31 <20> push #aboutToQuit
32 <A6> send =
33 <C1> jump false 36
34 <47> push true
35 <6D> jump 39
36 <10> push local 0
37 <21> push #aboutToSnapshot
38 <A6> send =
39 <E8 12> jump false 59
41 <10> push local 0
42 <21> push #aboutToSnapshot
43 <A6> send =
44 <C4> jump false 50
45 <44> push self
46 <CE 17> non-immediate send class
48 <76> send epilogue
49 <66> pop
50 <10> push local 0
51 <20> push #aboutToQuit
52 <A6> send =
53 <C4> jump false 59
54 <44> push self
55 <CE 17> non-immediate send class
57 <77> send logout
58 <66> pop
59 <10> push local 0
60 <24> push #condenseChanges
61 <A6> send =
62 <C3> jump false 67
63 <25> push ''no operation''
64 <CC 0A> no-check send yourself
66 <66> pop
67 <60> push self; return
'

オブジェクトの 4 つの根源的な型

ポインタ型: [isPointers]
- インデックス型: [isVariable]; OrderedCollection, Set, Array...
  variableSubclass...
- 非インデックス型: [isFixed]; Point, Rectangle...
  subclass...
非ポインタ型 :[isBits]
- インデックス型: [isVariable]; Float, Double...
  variableByteSubclass...
- 非インデックス型 (型): [isFixed];
  subclass...
  - イミディエイト型: [hasImmediateInstances]; SmallInteger, Character
    subclass...


    "任意のオブジェクトの大きさをバイト単位で計算します。"
    | byteSizeOfObject |
    byteSizeOfObject := 
            [:anObject | 
            | bytesInOTE bytesInOOP aClass indexableFieldSize instVarFieldSize byteSize |
            bytesInOTE := ObjectMemory current bytesPerOTE.
            bytesInOOP := ObjectMemory current bytesPerOOP.
            aClass := anObject class.
            aClass isPointers
                ifTrue: 
                    [instVarFieldSize := aClass instSize * bytesInOOP.
                    aClass isVariable
                        ifTrue: [indexableFieldSize := anObject basicSize * bytesInOOP]
                        ifFalse: [indexableFieldSize := 0]]
                ifFalse: 
                    [instVarFieldSize := 0.
                    aClass isVariable
                        ifTrue: [indexableFieldSize := anObject basicSize + 
                                        (bytesInOOP - 1) bitAnd: bytesInOOP negated]
                        ifFalse: 
                            [indexableFieldSize := 0.
                            aClass hasImmediateInstances ifTrue: [bytesInOTE := 0]]].
            byteSize := bytesInOTE + instVarFieldSize + indexableFieldSize.
            byteSize yourself].
    ^byteSizeOfObject value: (OrderedCollection new: 10)

Squeak での例


    | aClass baseHeaderSize objectHeadersSize bytesInOOP 
      instVarFieldSize indexableFieldSize byteSize |
    aClass := anObject class.
    ((aClass == SmallInteger) or: [aClass == Character]) ifTrue: [^0].
    baseHeaderSize := self baseHeaderSize.
    objectHeadersSize := aClass indexIfCompact > 0 
                ifTrue: [baseHeaderSize] 
                ifFalse: 
                    [((self sizeInWordsOf: anObject) + 1 ) > 16r3F
                        ifTrue: [baseHeaderSize * 3]
                        ifFalse: [baseHeaderSize * 2]].
    bytesInOOP := aClass isBytes ifTrue: [1] ifFalse: [4].
    aClass isPointers
        ifTrue: 
            [instVarFieldSize := aClass instSize * bytesInOOP.
            aClass isVariable
                ifTrue: 
                    [indexableFieldSize := anObject basicSize * bytesInOOP]
                ifFalse: 
                    [indexableFieldSize := 0]]
        ifFalse: 
            [instVarFieldSize := 0.
            aClass isVariable
                ifTrue: [indexableFieldSize := (anObject basicSize + 3) bitAnd: 16r1FFFFFFC]
                ifFalse: [indexableFieldSize := 0]].
    byteSize := objectHeadersSize + instVarFieldSize + indexableFieldSize.
    ^byteSize

オブジェクトの寿命

SmalltalkLecture07.pdf

インスタンス (new, finalize)
クラス (*subclass..., obsolete)
メタクラス (same as above)
変数
- 存在場所
- 有効範囲
- 有効寿命

Context, BlockClosure, CompiledCode, -> ContextStory

[contents]

プログラミング手法

論理方プログラミング (Prolog) (Jun に入ってる)
関数型プログラミング (Lisp, ML) (Lisp は Jun に入ってる。ほかに Mac では、Haskell (Hugs 98), Concurrent Clean, Moscow ML など。 DrScheme などもあり)
オブジェクト指向型プログラミング (Smalltalk, ARK (オブジェクトが見えて動いてる! (ような気がする)))
制約指向型プログラミング (ThingLab)
- あれをやって、これをやって、最後にそれを返す (命令的、手続指向型)
- こうでなければならない、それはこうである、あれに則っていなければならない (宣言的、制約指向型) SmalltalkLecture10.pdf

Smalltalk City

SmalltalkLecture06.pdf

Smalltalk のオブジェクト群が織り成す都市
instance‐of,memeber‐of の関係
kind‐ of,is‐ a の関係
メソッドサーチ

ブロックの読み方

メッセージパターン
リターン値

selectorBlock: aBlock での、ブロック引数の個数は？メソッド selectorBlock: の中で aBlock value: を送信しているところを探しなさい。

Assertion (表明)

message pattern signature

assertion (前提条件)
body
ensure (事後条件)

ex)

    anAssertion requireThat: [anObject isKindOf: Foo].

ex)

    anObject assert: assertBlock do: doBlock ensure: ensureBlock
        ^assertBlock value = true ifTrue: [[doBlock value]
                valueNowOrOnUnwindDo: [ensureBlock value]]

または

        assertBlock value.
        ^[doBlock value]
            valueNowOrOnUnwindDo: [ensureBlock value]

[contents]

Smalltalk

Smalltalk 上での日常生活

SmalltalkLecture12.pdf

クラス定義
メッセージ定義
例題
実行
検査
閲覧

メッセージとメソッド

SmalltalkLecture08.pdf

メッセージ式
バイトコード
CompiledMethod
CompiledBlock
MethodContext
BlockContext

MVC はグラフ

SmalltalkLecture17.pdf

依存関係と監視プロセス

SmalltalkLecture18.pdf
Memory Observer: 一定時間間隔で，オブジェクトメモリの中を調べて，現在，存在しているオブジェクトの数と，使用されているメモリ領域の大きさをモニタするオブジェクト; ソース

プロジェクト

SmalltalkLecture21.pdf

格納庫, 交換, プラグイン

SmalltalkLecture22.pdf

手を動かせ

任意の画像をウィンドウの中でバウンドさせるMVC を作成してください。 SmalltalkLecture19.pdf
ソース
三角形，四角形，五角形，・・・を線で描いてください。そして，思考を線画のための抽象機能にまで押し上げて，それを表現するオブジェクトを作成してください。 SmalltalkLecture19.pdf
ContextStory という実行履歴を書き出すオブジェクトを作成してください。 SmalltalkLecture20.pdf
ソース

[contents]