第72回 Ruby関西 勉強会 で発表した資料です。

1. よしだあつし
低レイヤ(メモリ)からみた
ruby プログラミング

2. 自己紹介
• 名前: 吉田篤(よしだあつし)
• 肩書: 株式会社おけや代表取締役CTO
• 職業: ゲームプログラマ(cocos2d-x, rails)
• Twitter他: yalab
• ruby歴: 12年ぐらい?
• rails歴: 10年ぐらい？

3. PR: まじょのおしごと
グッズ通販
shop.oke-ya.com

4. PR: てんしのおしごと
クラウドファンディング実施中
https://www.makuake.com/project/oke-ya/

5. 目次
• プログラムって何してるの？
• メモリと型
• メモリ上の class と object
• メソッド呼び出し

6. 注意点
• rubyの実装は調べましたがこの資料は正確さに
はやや欠けます

7. Q. プログラムって
何してるの？

8. A. メモリ上の数値を
CPUで書き換えている

9. メモリと型

10. (2進数)
0110_0001
• 数値だと思うと97
• 文字列だと思うと”a”
• (処理系によって解釈は変わります)

11. ruby処理系でCPU でメモリ上の
数値を書き換えてみる
• (2進数) 0110_0001 #=> “a”
• “a”.gsub!(“a”, “b”)
• (2進数) 0110_0010 #=> “b”
• # 実際の ruby の動きとは違います

12. メモリ上の
class と object

13. Q. class や object
って何？

14. A. class はたい焼きの型で
object はたい焼き

15. はぁ？

16. Q. class や object
って何？

17. A.class は RClass 構造体。
object は RClass の object_id を持つ
RBasic を内部的に持つ
RObject 構造体

18. はぁ？

19. 構造体？

20. 構造体?
struct Human {
char name[255];
int age;
};
Human user;
メモ
リ
??? name age ???
Human

21. RClass
struct RClass {
struct RBasic basic;
VALUE super;
rb_classext_t *ptr;
struct rb_id_table *m_tbl;
};
メモ
リ
basic super ptr m_tbl
https://github.com/ruby/ruby/blob/ruby_2_3/internal.h#L485

22. RObjectstruct RObject {
struct RBasic basic;
union {
struct {
long numiv;
VALUE *ivptr;
void *iv_index_tbl;
} heap;
VALUE ary[ROBJECT_EMBED_LEN_MAX];
} as;
};
メモ
リ
basic super ptr m_tbl
https://github.com/ruby/ruby/blob/ruby_2_3/include/ruby/ruby.h#L907

23. RBasic
struct RBasic {
VALUE flags;
const VALUE klass;
}
メモ
リ
flags value
https://github.com/ruby/ruby/blob/ruby_2_3/include/ruby/ruby.h#L872

24. A.class は RClass 構造体。
object は RClass の object_id を持つ
RBasic を内部的に持つ
RObject 構造体

25. ruby は RClass や RObject
を使ってるらしい

26. ruby のメモリ利用
class Person
attr_reader :name, :age
def initialize(name, age)
@name = name
@age = age
end
end
man = Person.new("taro", 4)
woman = Person.new("hanako", 31)
メモ
リ
空き
→
実
行
前

27. ruby のメモリ利用
class Person
attr_reader :name, :age
def initialize(name, age)
@name = name
@age = age
end
end
man = Person.new("taro", 4)
woman = Person.new("hanako", 31)
メモ
リ
RClass(Person) 空き
こ
こ
ま
で
解
釈
→

28. ruby のメモリ利用
class Person
attr_reader :name, :age
def initialize(name, age)
@name = name
@age = age
end
end
man = Person.new("taro", 4)
woman = Person.new("hanako", 31)
メモ
リ
RClass(Person) RObject(man) "taro" 4 空き
こ
こ
ま
で
解
釈
→

29. ruby のメモリ利用
class Person
attr_reader :name, :age
def initialize(name, age)
@name = name
@age = age
end
end
man = Person.new("taro", 4)
woman = Person.new("hanako", 31)
こ
こ
ま
で
解
釈
→
メモ
リ
RClass(Person) RObject(man) "taro" 4 RObject(woman) "hanako" 31 空き

30. ruby のメモリ利用
class Person
attr_reader :name, :age
def initialize(name, age)
@name = name
@age = age
end
end
man = Person.new("taro", 4)
woman = Person.new("hanako", 31)
こ
こ
ま
で
解
釈
→
object_id
メモ
リ
RClass(Person) RObject(man) "taro" 4 RObject(woman) "hanako" 31 空き

31. ruby は RClass や RObject
をメモリ上に作る
- class 定義時
- new した時
- リテラルを書いた時

32. メソッド呼び出し

33. struct RObject {
struct RBasic basic;
union {
struct {
long numiv;
VALUE *ivptr;
void *iv_index_tbl;
} heap;
VALUE ary[ROBJECT_EMBED_LEN_MAX];
} as;
};
struct RClass {
struct RBasic basic;
VALUE super;
rb_classext_t *ptr;
struct rb_id_table *m_tbl;
};

34. メソッド呼び出し
class Person
attr_reader :name, :age
def initialize(name, age)
@name = name
@age = age
end
end
man = Person.new("taro", 4)
man.name #=> “taro”
メモ
リ
RClass(Person) RObject(man) "taro" 4 空き

35. メソッド呼び出し
man.name #=> “taro”
メモ
リ
RClass(Person) RObject(man) "taro" 4 空き
struct RObject {
struct RBasic basic;
union {
struct {
long numiv;
VALUE *ivptr;
void *iv_index_tbl;
} heap;
VALUE ary[ROBJECT_EMBED_LEN_MAX];
} as;
};

36. メソッド呼び出し
man.name #=> “taro”
メモ
リ
RClass(Person) RObject(man) "taro" 4 空き
klass
struct RBasic {
VALUE flags;
const VALUE klass;
}

37. メソッド呼び出し
man.name #=> “taro”
メモ
リ
RClass(Person) RObject(man) "taro" 4 空き
struct RBasic {
VALUE flags;
const VALUE klass;
}
klass

38. メソッド呼び出し
man.name #=> “taro”
メモ
リ
RClass(Person) RObject(man) "taro" 4 空き
struct RClass {
struct RBasic basic;
VALUE super;
rb_classext_t *ptr;
struct rb_id_table *m_tbl;
};
m_tbl

39. メソッド呼び出し
man.name #=> “taro”
メモ
リ
RClass(Person) RObject(man) "taro" 4 空き
m_tbl
struct RObject {
struct RBasic basic;
union {
struct {
long numiv;
VALUE *ivptr;
void *iv_index_tbl;
} heap;
VALUE ary[ROBJECT_EMBED_LEN_MAX];
} as;

40. ここからは僕の主張

41. たい焼き VS 構造体

42. プログラミング
抽象化され過ぎ

43. 一つ下のレイヤを見る
と理解が進みます

44. 今回の資料作りのために
cruby 読んで
大変勉強になりました

45. ご清聴
ありがとうございました