本日は、実務でC++/objective-cを淡々と使っていたり，Pythonistaだったりする兄貴たちに向け、Nimと共にPythonを学んでいる自分のメモ書きを晒す。 ...年明けから、Python+Cで，デカいデータを相手にする仕事するんですよね。nim使ってもバレなそうな気もちょっとしていて、ありがたや、ありがたや。

コンパイル言語Nim(旧Nimrod)の特徴をひとつ

2008年頃から開発が続く、旧NimrodことNim。
Python使いの人にその特徴を捉えてもらうには、wikipedia日本語版のnimのところに記されている以下のコードを見ていただくのが良いのではないかと考える。

wikipedia.nim

proc reverse(s: string): string =
  result = "" # 暗黙的なresult変数
  for i in countdown(high(s), 0):
    result.add s[i]

var str1 = "Reverse This!"
echo "Reversed: ", reverse(str1)

wikipediaの解説を少し噛み砕くと :

暗黙的なresult変数に注目。Nimでは、returnの型がvoidではないプロシージャは、暗黙的なresult変数を持つ。result変数はプロシージャの返り値を保持している。
forループでのcountdownはイテレータである。ここでは、high(s)により得られる文字列長から0へと、１ずつカウントダウンされるイテレータが記述されている。

Nimは型ありコンパイル言語ながら、スクリプト言語っぽく書くことができる。

国内でNimが知られ始めたのは、Takano32氏による「Nimrod で FizzBuzz を書こう！」という５年ほど前のブログあたりからではないかと考えられる。

http://takano32.blogspot.jp/2011/12/nimrod-fizzbuzz.html

RubyコミッターであるTakano32氏は、その後、さっそくに「なんと Nimrod で Python が使えるの！？」というエントリーを投稿している。

http://takano32.blogspot.jp/2011/12/nimrod-python.html

そう、pythonとnimとを併用しようという人々はけっこういる(rubyとnimとの関係はどうなんだろ？)。

ということで、今回は、pythonからnimを呼び出してみて、その使いどころを考えておきたい。

*で、馬並み、でなくてＣ言語並みの実行速度を持つnimに興味を持ったpython使いの方々は、nimのソースコードと本家のドキュメントなとをガンガン読み解いて、ブログにアップしてください。私が助かる^_^*

#pythonからnimを呼び出す。

基本的なところは、Connecting Nim to Pythonに従えば、あっという間。
やっていることは、nimのソースコードから、C言語のいわゆる共有ライブラリを作り出すこと。バイナリは実行環境依存となる。以下、Macでの事例。xcodeと最新のbrewが入っている環境ならば、nimのインストールは以下だけで良い。

brew install nim

まずはプロシージャ(関数)ひとつだけのnimコードを用意し、

fn1.nim

proc summer*(x, y: float): float {. exportc, dynlib .} =
  result = x + y

以下で、共有ライブラリ化する。

nim c --app:lib fn1.nim

生成されたlibfn1.dylibを呼び出すpythonコードは以下となる(Macに最初から入っているpython2.7を使用)。C言語の共有ライブラリ呼び出しなので、ctypesを使う。

py2nim1.py

from ctypes import *

def main():
    test_lib = CDLL('./libfn1.dylib')

    # Function parameter types
    test_lib.summer.argtypes = [c_double, c_double]

    # Function return types
    test_lib.summer.restype = c_double

    sum_res = test_lib.summer(1.0, 3.0)
    print('The sum of 1.0 and 3.0 is: %f'%sum_res)

if __name__ == '__main__':
    main()

64bit環境ではdouble型にするのに注意すれば、『4.0』という答が，nimから得られる。

使い所は，例えば社内のバッチ処理システムなど、か。

numpy, pypy, micropython, R18python...などなど卑猥なでなくて、実行速度を追い求め専門的なpy用語が飛び交う環境ならば、nimはすんなりと溶け込めるかもしれない。
そうでなくとも、『おい、お前、これを見ろ。こいつをどう思う』--「すごく、大きいです...(計算量的に)」といった環境が目の前にあるならば、python+C系言語+nimで、処理に挑むのはありうる話だと思われる。

マイナー言語であった20年くらいから，猛者たちによって無数のコードが書かれてきたpythonには，さまざまな『芸』がある。例えば、Mac環境にはPyObjCなるObjective-c(++)の呼び出しライブラリが入っていて、pythonでObjective-cで書かれたGUIを呼び出しつつ、nimも呼びだすなんてことがすぐにできる。
python側のGUI呼び出し記述が長いので、コードはgistに置いておく。

https://gist.github.com/kmry/d876ea7995978eecddea09bda0244316

実行例:

nimで書かれた計算ライブラリを呼び出すユーザー向けのGUIを作り出すなんてのは、pythonを使えば、手間がぐっと減る。コンパイル言語であるnimは、適宜、親和性の高いC/C++を呼び出すデータ処理記述に専念できるわけだ。

#続く

...と、今はネタ言語にとどまるnimについて、割合と常識的なことを書いてしまった。が、兄貴、ご安心を。これを出発点に、近々、IoTをお題としたネタ投稿を書きまする。