32 표준 라이브러리의 지도

32.1 세 층 — 언어, 잎, 라이브러리#

어떤 조각이 잎인지를 가르는 물음은 하나다 — “이것을 Lowent 로 쓸 수 있는가.” 쓸 수 있으면 라이브러리다. 파일을 열어 정수 핸들을 받는 것은 커널에 닿으므로 잎이다. 그 핸들을 잊을 수 없는 소유 값으로 감싸는 것은 Lowent 로 쓸 수 있으므로 라이브러리다. 파일을 통째로 읽어 주는 편의 op 도 라이브러리다. 편의는 잎의 자격이 되지 않는다.

표준 라이브러리는 특권이 없다. 저자가 쓴 코드와 같은 규칙 — 계약, 효과, 권한 — 을 받는다. strings.starts_with 의 소스는 이렇다.

export fn starts_with input s str . input prefix str . output bool . do
  guard le (len prefix) (len s) . else return false .
  return eq_str (subslice s 0 (len prefix)) prefix .
end

이 책에서 배운 것만으로 읽힌다. 라이브러리만 쓸 수 있는 숨은 통로가 있으면 그 통로를 지나는 순간 프로그램의 보장이 끊기기 때문이다.

32.2 무엇이 들어오는가#

라이브러리에 들어오는 것은 있어서가 아니라 증거로 들어온다. 명세의 헌장은 여섯 잣대를 둔다.

모듈은 저마다 성숙도를 적는다 — experimental(적혀 있을 뿐) · incubating(결정 문서가 있다) · standard(설명이 있고 회귀 시험이 이름으로 부른다) · deprecated(무엇으로 갈아탈지 적혀 있다). 사다리의 값은 위 칸이 아니라 아래 칸에 있다. experimental 이라고 적는 것은 “아직 믿지 말라” 를 소스에 적는 일이다. 칸은 품질의 등수가 아니라 약속의 크기다.

명세는 라이브러리의 목록을 적지 않는다. 무엇이 있는지는 소스에서 매번 다시 세어 내는 쪽이 권위이고, 문서가 그것을 베끼면 베낀 순간부터 갈라진다. 실제로 있지도 않은 API 셋이 표에 있다는 이유로 사실로 읽힌 일이 있었다. 이 부의 표도 이 판의 소스를 보고 만든 것이며, 모듈별 자세한 쪽은 부록 E 에 있다.

32.3 층으로 본 지도#

이 부의 나머지 장은 쓰임새로 묶는다. 글자와 부호화(33장), 그릇과 정렬(34장), 저장소와 핸들 (35장), 입출력과 네트워크와 암호(36장), 터미널(37장)이다.

32.4 파일 이름과 모듈 이름#

use 가 찾는 것은 파일 안의 module 선언이다. 몇 곳은 파일 이름과 다르다.

module names .
rem run: is_get [71,69,84,32,47]
rem run: is_get [80,79,83,84]

use strings .

fn is_get input line slice u8 . output bool .
do
  return strings.starts_with line "GET " .
end

$ lowentc --run is_get names.low [71,69,84,32,47]
is_get([71,69,84,32,47]) = 1
  arg0 (written) = [71,69,84,32,47]
$ lowentc --run is_get names.low [80,79,83,84]
is_get([80,79,83,84]) = 0
  arg0 (written) = [80,79,83,84]

use strings . 은 from 없이 표준 모듈 자리에서 풀린다. 들여온 이름은 언제나 strings.starts_with 처럼 모듈로 한정해 부른다. 글롭 들여오기는 없다. 파일 이름으로 들여오면 그런 모듈이 없다.

module wrong_name .
rem expect: W-USE-EXTERNAL

use str .

fn is_get input line slice u8 . output bool .
do
  return true .
end

$ lowentc --check wrong_name.low
wrong_name.low:4:0 W-USE-EXTERNAL: this module is not in the compilation unit — there is no module search path, so nothing here can confirm it exists. Pass the file that declares it and it WILL be checked (several .low files link into one unit)

진단이 오류가 아니라 경고인 것은 검색 경로가 없어서 이 번역 단위만 보고는 그 이름이 어딘가에 있는지 없는지 알 수 없기 때문이다 (21장). 그 이름을 실제로 쓰는 순간 거절된다.

32.5 모든 모듈이 따르는 규약#

32.6 잎 op 의 목록 — 모듈 아래에 무엇이 있나#

라이브러리 모듈은 결국 처리기가 주는 잎 내장 op 을 부른다. 보통은 모듈을 쓰고 잎을 직접 부르지 않는다 — 모듈이 소유·세 자리 답·전량 아니면 무 같은 규약을 입혀 주기 때문이다. 그래도 어느 모듈이 무엇을 딛는지 알면 모듈 문서를 읽거나 새 모듈을 지을 때 길을 잃지 않는다.

계산 잎은 call_builtin 뒤에서만 선다. call_builtin sha256 msg out 처럼 이름이 그 자리에만 살고 전역 어휘가 되지 않는다 — 한 번 쓰는 낱말로 모두가 외울 것을 늘리지 않으려는 규율이고, pipe 안의 단계 이름과 cast u8 x 의 타입 자리가 이미 같은 방식이다. 운영체제에 닿는 잎(file_open · net_send …)은 그대로 부른다 — 첫 피연산자가 권한이라 이미 특별함이 보인다.

잎의 자격은 “Lowent 로 쓸 수 있는가” 하나다. rng_next 와 해시 셋이 순수 계산인데도 잎인 것은, 알고리즘을 처리기가 고정해 VM 과 네이티브가 비트까지 같은 답을 내게 하려는 것이다. 권한이 필요한 잎은 모두 그 권한을 첫 피연산자로 받는다(16장).

32.7 흔한 실수#

module mistake_chainnone .
rem run: greet [0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0]
rem trap: greet [0,0,0,0,0,0]

use fmt .

proc greet input buf mut slice u8 . output u64 . effects none .
do
  rem ✘ 앞의 쓰기가 성공했다고 믿고 `some_value` 로 곧장 이어 쓴다
  let p u64 be some_value (fmt.put_str buf 0 "hello") .
  let q u64 be some_value (fmt.put_byte buf p 32) .
  return some_value (fmt.put_u64 buf q 42) .
end

$ lowentc --run greet mistake_chainnone.low [0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0]
greet([104,101,108,108,111,32,52,50,0,0,0,0]) = 8
  arg0 (written) = [104,101,108,108,111,32,52,50,0,0,0,0]
$ lowentc --run greet mistake_chainnone.low [0,0,0,0,0,0]
== ir diagnostics (1) ==
0:0 E-VM-NONE: some_value of none (panic)

module chainnone_fixed .
rem run: greet [0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0]
rem run: greet [0,0,0,0,0,0]

use fmt .

proc greet input buf mut slice u8 . output u64 . effects none .
do
  rem 걸음마다 묻는다 --- 모자라면 0 을 돌려 "쓰지 못했다" 를 알린다
  let p option u64 be fmt.put_str buf 0 "hello" .
  guard is_some p . else return 0 .
  let q option u64 be fmt.put_byte buf (some_value p) 32 .
  guard is_some q . else return 0 .
  let r option u64 be fmt.put_u64 buf (some_value q) 42 .
  guard is_some r . else return 0 .
  return some_value r .
end

$ lowentc --run greet chainnone_fixed.low [0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0]
greet([104,101,108,108,111,32,52,50,0,0,0,0]) = 8
  arg0 (written) = [104,101,108,108,111,32,52,50,0,0,0,0]
$ lowentc --run greet chainnone_fixed.low [0,0,0,0,0,0]
greet([104,101,108,108,111,32]) = 0
  arg0 (written) = [104,101,108,108,111,32]

module all_or_nothing .
rem run: try_put [0,0,0,0]

use fmt .

proc try_put input buf mut slice u8 . output u64 . effects none .
do
  rem 여섯 바이트를 네 칸에 --- 앞 네 바이트만 쓰는 대신 하나도 쓰지 않는다
  let p option u64 be fmt.put_str buf 0 "Lowent" .
  guard is_some p . else return 99 .
  return some_value p .
end

$ lowentc --run try_put all_or_nothing.low [0,0,0,0]
try_put([0,0,0,0]) = 99
  arg0 (written) = [0,0,0,0]

32.8 이 장의 문법 한눈에#