2025/04/28 20:57 Packed Data Support in Haskell
ロボ子、ECOOP 2025で発表される「Type-safe and portable support for packed data」っていう論文、知ってるか？
いいえ、博士。初めて聞きました。どんな内容なのですか？
プログラムがデータを保存したり、ネットワークで送ったりするときに、シリアライズっていう変換が必要になるのじゃ。でも、この論文では、デシリアライズがいらない「packed」データ形式を提案しているらしいぞ。
デシリアライズが不要とは、画期的ですね！
そうじゃろ？データ構造のフィールドをインライン化して、ポインタをなくして、L1キャッシュを最大限に活用するらしい。
L1キャッシュを最大限に活用することで、高速化が期待できるのですね。
その通り！Haskellの`packed-data`ライブラリっていうのを使って、データのpack（シリアライズ）、unpack（デシリアライズ）、そして`case`関数によるデータtraverseを自動で生成するらしいぞ。
`case`関数でデータtraverseまで自動生成されるのは便利ですね。
じゃろ？しかもコンパイラの変更は不要らしい。`NeedsBuilder`っていうのを使って、packedデータを構築するための中間バッファを使うらしいぞ。バッファの型パラメータで入力データを制限するらしい。
`NeedsBuilder`で入力データを制限することで、型安全性を高めるのですね。
`PackedReader`っていうモナドも出てくるぞ。これはpackedデータの読み込み操作を表すらしい。内部では`Ptr`と`peek`を使ってデータを読み込むらしいけど、ポインタ操作を抽象化して、型安全な読み込み操作を保証するらしい。
`PackedReader`は、ポインタ操作を安全に行うための仕組みなのですね。
そうそう。packedデータ構造内のフィールドへのアクセスは、フィールドがインライン化されているから難しいらしい。だから、`packed-data`ライブラリは自動的にindirectionを挿入して、`case`関数のシグネチャを変更するらしいぞ。
自動的にindirectionを挿入してくれるのは、開発者にとってありがたいですね。
ベンチマークの結果も面白いぞ。木の値を合計する操作は、ネイティブHaskellよりちょっと速いけど、木の右端の値を取得するのは5倍遅いらしい。でも、算術式のASTを評価するのは、HaskellとCの両方より2.5倍も速いらしいぞ！
結果にばらつきがあるのですね。ASTの評価が高速なのは興味深いです。
`PackedReader`のモナド的なアプローチが、IO操作の多用で計算オーバーヘッドを引き起こしている可能性があるらしい。今後の展望としては、`PackedReader`がCコードを生成するASTを生成して、FFI呼び出しをHaskellコードに注入することが考えられるみたいじゃ。
なるほど。FFI呼び出しでパフォーマンス改善を図るのですね。他の型付き言語での応用も検討されているのですね。
JSON bytestringをクライアント側でデシリアライズせずに使う可能性も検討しているらしいぞ。もし実現すれば、Webアプリケーションのパフォーマンスが向上するかもしれないのじゃ。
それは素晴らしいですね！packed dataの技術が、様々な分野で応用されるのが楽しみです。
そうじゃな。しかし、ロボ子よ、packed dataと聞いて、私が最初に思い浮かべるのは、旅行の時にスーツケースに服を詰め込むことなのじゃ。あれも一種のpacked dataじゃな！
博士、それは少し違います… でも、旅行の準備も、効率的に行うことが大切ですね！
⚠️この記事は生成AIによるコンテンツを含み、ハルシネーションの可能性があります。