** （Elixir）

名にし負はば逢坂山のさねかづら人に知られで来るよしもがな

Advent Calendar 2022 74日目¹の記事です。
I'm looking forward to 12/25,2022
私のAdvent Calendar 2022 一覧。

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はじめに

Elixirを楽しんでいますか

**がありました。
Elixir 1.13 or laterです。
1.13から追加されています。

**の意味はもちろんべき乗の計算です。
Power operatorです。

base ** eは、

$base^e$

です。

実行

iex> 2 ** 3
8

iex> 2 ** 0
1

内部実装

base、exponentともに整数である場合の実装を抜き出してみます。

lib/elixir/lib/kernel.ex

  def base ** exponent when is_integer(base) and is_integer(exponent) and exponent >= 0 do
    integer_pow(base, 1, exponent)
  end

  # https://en.wikipedia.org/wiki/Exponentiation_by_squaring
  defp integer_pow(_, _, 0),
    do: 1

  defp integer_pow(b, a, 1),
    do: b * a

  defp integer_pow(b, a, e) when :erlang.band(e, 1) == 0,
    do: integer_pow(b * b, a, :erlang.bsr(e, 1))

  defp integer_pow(b, a, e),
    do: integer_pow(b * b, a * b, :erlang.bsr(e, 1))

詳しい説明は省きます。

• Exponentiation by squaringに従っているようです
• ビット演算を巧みにつかって計算量を減らしています
• :erlang.bandは、Bitwise AND です
• :erlang.bsrは、Bitshift rightです

$2^3$と$2^2$を紙に書いてどう実行されるのかを書き出してみると、なんとなくみえてくるとおもいます。

ちなみに、2 ** 4.0といったように整数以外を含んで使用した場合は、 :math.pow/2 が呼び出されています。

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Wrapping up

この記事は、Elixir 1.13で追加された**（Power operator）について説明をしました。

Enjoy Elixir
$\huge{Enjoy\ Elixir🚀}$

以上です。

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I organize autoracex.
And I take part in NervesJP, fukuoka.ex, EDI, tokyo.ex, Pelemay.
I hope someday you'll join us.

We Are The Alchemists, my friends!

1. @kaizen_nagoya さんの「「@e99h2121 アドベントカレンダーではありますまいか Advent Calendar 2020」の改訂版ではありますまいか Advent Calendar 2022 １日目　Most Breakthrough Generator」から着想を得て、模倣いたしました。 ↩