Rustのビルドを高速化する方法 | POSTD
Rustコードのコンパイルが遅いことは誰でも知っています。しかし筆者は、世の中のほとんどのRustコードはコンパイルをもっと速くできると強く感じています。 例えば、つい最近の記事にこのように書かれていました。 一方、Rustでは、プロジェクトやCIサーバーの性能にもよりますが、 CIパイプラインの実行に15～45分かかります。 これは筆者には理解できません。GitHub Actions上にあるrust-analyzerのCIの所要時間は8分です。しかも、これは100万行の依存関係に加え、20万行の独自コードが記述されたとても大規模で複雑なプロジェクトでの話です。 確かに、Rustは根本的な部分で非常にコンパイルが遅いのは間違いありません。Rustはジェネリクスのジレンマにおいて「遅いコンパイラ」を選び、全体的な設計思想としてコンパイル時間よりもランタイムを優先しています（この点に関する優れ
なぜPythonはこんなにも遅いのか？ | POSTD
(編注：2020/08/18、いただいたフィードバックをもとに記事を修正いたしました。) Pythonは高い人気を誇り、DevOps、データサイエンス、Web開発、セキュリティの分野で使われています。 しかし、速度に関しては高い評価が全くありません。 JavaとC、C++、C#、Pythonの速度を比べるには、どうしたらいいのでしょう？ 答えは、実行するアプリケーションのタイプに大きく左右されます。完璧なベンチマークはありませんが、[手始めに比べる手段](https://algs4.cs.princeton.edu/faq/)としてはThe Computer Language Benchmarks Gameが適しています。 私は10年ほどthe Computer Language Benchmarks Gameを参照していますが、Java、C#、Go、JavaScript、C++などの他言
Linuxシステムコール徹底ガイド | POSTD
要約 この記事では、LinuxカーネルにてLinuxプログラムがどのように関数を呼び出すのかについて紹介していきます。 システムコールを行う様々な方法、システムコールを行うための独自のアセンブリの作成方法（例あり）、システムコールへのカーネルエントリポイント、システムコールからのカーネルイグジットポイント、glibcのラッパ関数、バグなど多くの点について説明します。 要約 システムコールとは？ 必要条件に関する情報 ハードウェアとソフトウェア ユーザプログラム、カーネル、CPUの特権レベル 割り込み モデル固有レジスタ（MSR） アセンブリコードでシステムコールを呼び出すことの問題点 レガシーシステムコール 独自のアセンブリを用いたレガシーシステムコールの使用 カーネル側での int $0x80 エントリポイント iret を使用したレガシーシステムコールからの復帰 高速システムコール 3
Return-Oriented Programmingで64ビットLinuxを攻撃する手法 | POSTD
完璧な人間はいません。プログラマならなおさらです。数日をかけて、自分が犯したミスを直すため、作成にかかったのと同じだけの時間を費やします。ですが、まだそれは運がいい方です。大抵は気づかぬうちにバグがとんでもないところに潜んでいて、我々は大惨事が起きてから初めてその存在を知るのです。 いくつかの惨事は偶発的なものです。例えば不運な一連のイベントが引き金となって、見落としていた論理エラーを引き起こす状況になることもあるでしょう。一方で故意に引き起こされる惨事もあります。会計士が複雑な法律の抜け道をかいくぐって税金を悪用するように、攻撃者がバグを見つけたとしたら、そのバグにつけ込んで多くのコンピュータを乗っ取るでしょう。 それゆえ、現代のシステムは悪意を持った人間にバグを利用されないよう設計されたセキュリティの機能を持っています。このようなセキュリティガードは、例えば、異常な動きが発見されるやい
PythonとKerasを使ってAlphaZero AIを自作する | POSTD
自己対戦と深層学習でマシンにコネクトフォー（Connect4：四目並べ）の戦略を学習させましょう。 この記事では次の3つの話をします。 AlphaZeroが人工知能（AI）への大きなステップである2つの理由 AlphaZeroの方法論のレプリカを 作って コネクト4のゲームをプレイさせる方法 そのレプリカを改良して他のゲームをプラグインする方法 AlphaGo→AlphaGo Zero→AlphaZero 2016年3月、DeepmindのAlphaGo（アルファ碁）が、囲碁の18回の世界王者、李世乭（イー・セドル）との五番勝負で、2億人の見守る中、4-1で勝利しました。機械が超人的な囲碁の技を学習したのです。不可能だとか、少なくとも10年間は達成できないと思われていた偉業です。 AlphaGo 対 李世乭の第3局 このことだけでも驚くべき功績ですが、DeepMindは、2017年10月、
なぜタイポグラフィにおいてVertical Rhythm（バーティカルリズム）は重要な手法なのか？ | POSTD
Webのタイポグラフィについて少しでも調べたことがあるなら、 Vertical Rhythm という言葉を耳にしたことがあるのではないでしょうか。タイポグラフィを用いて仕事をする場合、最も重要な手法の1つです。このことについて知って以来、私は自分のサイト全てにVertical Rhythmを使っています。 ある日、Vertical Rhythmの重要性について自分が全く理解していないことに突然気付き、愕然としました。そしてその後すぐに2つの疑問が湧き上がってきました。「なぜVertical Rhythmを使うとサイトのデザインが向上するのか？ 」「自分のデザインを良くするために、Vertical Rhythmから何を学べばいいのだろうか？ 」。 私はこの疑問を解明しようと決めました。その考察を綴ります。 記事の最初にあたって認識を共通にするため、まずはコンテキストについて説明します。 Ve
JITコンパイルでの冒険 パート1：インタプリタ | POSTD
本記事は、JITコンパイラに関するシリーズの第1回目です。計画としては、シンプルな入力言語を使ってそのインタプリタとJITをいくつか開発し、段々と複雑なものにしていくつもりです。このシリーズが終わるまでに、JITコンパイラの開発に何が必要か、そのためにどんな支援ツールが使えるかを、読者の皆さんによく理解していただけるようになれば幸いです。 入力言語は Brainfuck です。本シリーズでは以後、BFと呼んでいきます。BFはプログラマビリティの本質を突き詰めるので、今回の目的に適した言語だと思います。BFは、プログラミングは非常に冗長ですが、なじみのC構造体に直接マップするメモリポインタやループのような概念を持つ点で、プログラミング言語としてはかなりの”メインストリーム”です。 実装言語にはC++を使います。”手始め”の言語としては一般的ではないかもしれません。とはいえ、私の知っている大部
Webデベロッパのためのセキュリティ・チェックリスト | POSTD
安全で堅牢なWebアプリケーションをクラウドで開発するのは 非常に困難 です。それを簡単だと思っているような人は、例えばとんでもない頭脳をお持ちというなら別ですが、遠からず痛い目を見ることになるでしょう。 もし MVP（Minimal Viable Product：必要最低限の機能を備えた製品） のコンセプトを鵜呑みにして、有益かつ安全な製品を1ヶ月で作成できると考えているようなら、プロトタイプを立ち上げる前に一度考え直した方がいいと思います。以下に挙げたチェックリストをご覧いただければ、セキュリティに関するクリティカルな問題の多くをスキップしていることが分かるはずです。あるいは少なくとも、潜在的なユーザに対しては 誠実 であるように心がけ、製品が完全ではないこと、そしてセキュリティが不十分な製品を提供していることを伝えるようにしてください。 このチェックリストはシンプルなもので、決して完
コーディングに対する考え方を変える6つのプログラミングパラダイム | POSTD
私は時折、コーディングに対する考え方を変えさせられるような、従来と非常に異なるプログラミング言語に出会います。本記事では、その中でも特に気に入っている発見をいくつかご紹介したいと思います。 これは、先賢による「関数型プログラミングは世界を変える！」的な投稿ではありません。本記事で挙げるのは、もっと「知る人ぞ知る」的なリストです。多くの読者の方にとって、以下の言語やパラダイムは聞いたことのないものが大半だと思いますので、私が経験したように、これらの新しい概念を学ぶ楽しさを感じていただければ幸いです。 注：私は以下の言語の多くに関して最低限の経験しかありません。その発想に引き込まれたのであって、専門的知識は持ち合わせていないため、訂正すべき点や誤りがあればどうぞご指摘ください。また、本記事で取り上げていない新しいパラダイムや概念に出会った方は、ぜひお知らせください。 最新情報：本記事が r/p
ディープラーニングのための線形代数入門：一般的演算の初学者向けガイド | POSTD
Jeremy Howardによる ディープラーニングの素晴らしいコース を受講している間、自分の前提知識がさびついてきているせいで、誤差逆伝播法のような概念が理解しにくくなっていることを認識しました。そこで、理解度を上げるべく、そうした概念に関するいくつかのWikiページをまとめてみることにしました。本記事では、ディープラーニングでよく使われる線形代数演算のいくつかについて、ごく基本的な事項をざっとご紹介します。 線形代数とは？ ディープラーニングの文脈での線形代数とは、数の集合を同時に操作するための便利な手法を提供してくれる、数学的ツールボックスです。これらの数値を保持するためのベクトルや行列（スプレッドシート）のような構造体と、それらを加算、減算、乗算、および除算するための新しい規則を提供します。 線形代数が便利な理由 線形代数は、複雑な問題を単純で直感的に理解できる、計算効率の良い問
Go言語のリアルタイムGC 理論と実践 | POSTD
(編注：誤訳、意味の分かりづらい訳を修正しました。リクエストありがとうございました。) 毎日、Pusherは数十億のメッセージをリアルタイム、つまり送り元から宛先まで100ms未満で送信しています。どのようにしてそれを可能にしているのでしょうか。重要となる要因はGoの低レイテンシのガベージコレクタです。 ガベージコレクタはプログラムを一時停止させるものであり、リアルタイムシステムの悩みの種です。そのため、新しいメッセージバスを設計する際には慎重に言語を選びました。Goは 低レイテンシを強調している ものの、私たちは懐疑的でした。「本当にGoを使えば実現できるのか？ もしできるならどうやって？」 このブログ記事ではGoのガベージコレクタを、どのように機能し（トリコロールアルゴリズム）、なぜ機能し（こんなに短いGCによる一時停止時間の実現）、そして何よりも、それが機能するのかどうか（GCによる
私はC言語を知らない | POSTD
(注：2017/04/27、いただいたフィードバックを元に翻訳を修正いたしました。) この記事では、皆さん（特にC言語のプログラマ）に「自分はCを分かっていなかった」と気付いてもらうことを目標にしています。 Cの落とし穴は、思っているよりもずっと身近なところにあります。ちょっとしたコードにも 未定義の動作 が潜んでいることを以下で示しましょう。 この記事はQ&A形式になっており、それぞれの例題は独立したソースコードとして扱ってください。 1. Q: これは正しいコードでしょうか？ （変数の二重定義エラーが発生するでしょうか。上述の通り、これは独立したソースファイルであり、関数本体や複合ステートメントの一部ではありません） 解答 A: 正しいコードです。1行目は仮定義であり、2行目でコンパイラが処理した後に “定義” になります。 2. extern void bar(void); void
Dockerの本番運用 | POSTD
以前に私が書いた「 Dockerの本番運用：失敗の歴史) 」という記事は、非常に多くの反響を呼びました。 その後、長い議論を交わして、何百件ものフィードバックや何千件ものコメントを読み、さまざまな人々や主要事業者とも顔を合わせました。Dockerでの試みが増えるほど、その失敗談は増えていきます。そうした現状を、今回アップデートしておきたいと思います。 この記事では、最近の交流や記事から得た教訓を紹介しますが、その前に簡単におさらいをして軽く背景を説明しましょう。 免責事項：対象読者 たくさんのコメントから、世の中には10種類の人々が存在するということが明らかになりました。 1) アマチュア 実際のユーザがいない試用版のプロジェクトやサイドプロジェクトを実行している人々です。Ubuntuのベータ版を使用するのが当然だと考えており、「安定したもの」は古いものと見なすようなタイプです。 注釈：書
JOSE（JavaScriptオブジェクトへの署名と暗号化）は、絶対に避けるべき悪い標準規格である | POSTD
注： 本稿は元はJSON Web Tokens（JWT）について書いたものですが、JWTはJavascript Object Signing and Encryption（JOSE）のサブセットであるため、以下の批評はどちらかというとJOSE全体に焦点を当てています。 もし既にJavascript Object Signing and Encryption（JOSE）を実装することを決めているなら、それがJSON Web Tokens、JSON Web Encryption（JWE）、JSON Web Signatures（JWS）のいずれであっても、その決断に疑問を持つべきです。間違いを犯そうとしている可能性があります。 この投稿に書いたことはすべて、RFC 7519、RFC 7515、そしてRFC 7516に則っています。将来、新規のRFCでは以下に挙げるような欠陥はなくなっている可能
組み込みシステム上でのC++ | POSTD
去年の10月、私が所属している 会社 の部署で、組み込みファームウェアの開発をC言語からC++に切り替えました。C++のクラス、リソースの自動クリーンアップ、パラメータ多相、そして強化された型安全性などは、汎用OSをデスクトップ機で稼働している時と同様、リアルタイムOS（RTOS）やベアメタル上でも便利です。C++を使えば、安全で表現豊かなファームウェアを書くことができます。 しかしC++のこの自動的な魔法は諸刃の剣とも言えます。いくつかの機能は、組み込み環境 ^(1) には搭載したくないシステムのファシリティに依存するからです。ツールチェーン周りをどうするかも厄介です。 memcpy やアトミック操作、ハードウェア固有の浮動小数点関数などの重要なファシリティが提供されるので、 libgcc と libstdc++ を完全に破棄するのではなく、特定の部分を避けて使わなくてはなりません。 こ
一から学ぶベジェ曲線 | POSTD
(編注：SVGアニメーションを元記事にならい追加しました。リクエストありがとうございました。) 皆さんは線分のことをどう表現しますか？ 線分は、端点によって考えられるかもしれません。その端点を P0 、 P1 と呼ぶことにしましょう。 線分を厳密に定義するならば、「 P0 と P1 を結ぶ直線において、 P0 と P1 の間にある全ての点の集合」と言えるかもしれません。これは以下のように表せるでしょう。 便利なことに、上記の定義から、その線分上のどこにある点の座標でも簡単に求めることができます。例えば、中点は L(0.5) にあります。 実は、2点間のどんな値でも、任意の精度で 線形補間する ことが可能です。そのため、時間関数 L(t) の t で線をたどるといった、より複雑なことができるのです。 ここまで来ると、「それが曲線と何の関係があるのか？」と不思議に思うかもしれません。2つの点だ
仮想DOMの内部の動き | POSTD
PreactでVDOMがどのように機能するかを示すフローチャート 仮想DOM（VDOMあるいはVNode）は魅力的です✨ しかし複雑で、理解が難しいものでもあります???? React や Preact 、その他同様のJSのライブラリでは、これをコアで使っています。残念ながら私は、これを詳細かつ分かりやすく説明している優れた記事や資料を見つけられませんでした。ですから、自分で書こうと思い立ったのです。 備考：これは非常に長い記事です。内容をシンプルに表すために画像を山ほど挿入しましたが、それゆえにさらに長い記事になってしまいました。 私は Preact のコードとVDOMを使いました。容量が小さくて済み、将来、簡単に見なおすことができるからです。しかし、概念のほとんどはReactにも共通していると思います。 皆さんがこれを読んだ後、仮想DOMをよく理解できるようになり、できればReactや
すばらしいビット | POSTD
unsigned int v; //only works if v is 32 bit v--; v |= v >> 1; v |= v >> 2; v |= v >> 4; v |= v >> 8; v |= v >> 16; v++;
ゲームボーイアドバンスのゲームを書こう | POSTD
子どもの頃は、ゲームボーイのゲーム（たいがい、かなりひどいもの）で遊ぶのにたっぷり時間を費やしました。 これまでは「標準の」一般的な目的に使われるコンピュータ以外のためにコードを書いたことはなかったのですが、最近考えるようになりました。 「ゲームボーイ（アドバンス）のゲームは簡単に書けるだろうか？」 ゲーム機には詳しくない方のために説明すると、ゲームボーイアドバンス（GBA）は、任天堂が発売した人気携帯型ゲーム機でした（写真下）。 240 x 160 (3:2) 15ビット カラーLCDディスプレイ、6種類のボタンと十字キーが付いています。 ゲームボーイアドバンス 内部を見ると、GBAのCPUは32-bit ARM7TDMI RISCコア（16.78MHz）です。 標準の32-bit ARMのインストラクションのほかに、 このチップは16ビットThumb のインストラクションも実行できます
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