はじめに

NIFsの使い方がわからないでいたのですが、この度、教わりつつ初歩的なコードが動きましたので書き記します。

NIFsとは

native implemented functionsの略であり、ElixirからCで書かれたコードを呼び出す仕組みです。

トラブル

私の環境ははWindows上でWSLによるUbuntu18.04です。erl_nif.hというヘッダファイルが必要なのですが、これが見つからないとしてCコンパイラがエラーを出してきました。どこにそのファイルが収録されているのかが、わからずに頓挫していました。この度Elixirフォーラムに質問をしたところ解決しました。

回答は次の処理をすればいいよ、というものでした。https://elixirforum.com/t/where-is-erl-nif-h-header-file-required-for-nif/27142

sudo apt install erlang-dev

これにより必要なヘッダファイルが準備され、コンパイル可能となりました。

Cのコード

下記のブログがとてもよく説明しています。そのコードがそのまま動きました。
https://andrealeopardi.com/posts/using-c-from-elixir-with-nifs/


#include "erl_nif.h"


static ERL_NIF_TERM
fast_compare(ErlNifEnv *env, int argc, const ERL_NIF_TERM argv[]) {
  int a, b;
  enif_get_int(env, argv[0], &a);
  enif_get_int(env, argv[1], &b);

  int result = a == b ? 0 : (a > b ? 1 : -1);
  return enif_make_int(env, result);
}

// Let's define the array of ErlNifFunc beforehand:
static ErlNifFunc nif_funcs[] = {
  // {erl_function_name, erl_function_arity, c_function}
  {"fast_compare", 2, fast_compare}
};

ERL_NIF_INIT(Elixir.FastCompare, nif_funcs, NULL, NULL, NULL, NULL)

コンパイル

動的リンク可能なオブジェクトを生成します。GCCを使いました。次のようにコンパイルします。

gcc -shared -fPIC -o nif.so nif.c

Elixirからの呼び出し

上述のブログのコードから引用します。オブジェクトファイルの名前だけを変更しています。


defmodule FastCompare do
  @on_load :load_nifs

  def load_nifs do
    :erlang.load_nif('./nif', 0)
  end

  def fast_compare(_a, _b) do
    raise "NIF fast_compare/2 not implemented"
  end
end

起動

iex(1)>  FastCompare.fast_compare(99, 100)
-1
iex(2)>  FastCompare.fast_compare(101, 100)
1
iex(3)>

上手くいきました。

プロジェクト

NIFsを利用してGPUによるCUDA、cuBLASライブラリを呼び出すことにトライしています。DeepLearningでは高速な行列計算が必要とされます。cuBLASをElixirから利用できればElixirによるAI,DLに有用ではないかと思っています。

NIFsの初歩的な使い方