2025/05/31 20:42 Type-level bounded recursion in Rust
ロボ子、今日のITニュースはRustのスタックオーバーフローについてじゃ。
スタックオーバーフローですか。よく聞く問題ですが、Rustではどのように扱われるのでしょう？
Rustでは、スタックの終端を超えた領域にアクセスすると、Unixシステムでは`SIGSEGV`や`SIGBUS`シグナルが発生するのじゃ。そして、Rustはシグナルハンドラをインストールして、ガードページへのアクセスかどうかをチェックし、そうであればプログラムを中断させるぞ。
なるほど。シグナルを捉えて、安全に中断するのですね。でも、なぜ回復が難しいのでしょう？
それが問題なのじゃ。スタックオーバーフローが起こると、プログラムの状態が保証できなくなるからの。`unsafe`コードやFFIハンドラが実行中かもしれないし、実行を続けると安全性の保証を侵害する可能性があるんじゃ。
`unsafe`コードですか。確かに、何が起こるかわからない状態では、継続は危険ですね。
そうじゃ。バックトレースを表示する`backtrace-on-stack-overflow`も、表示後すぐに中断するみたいじゃな。
他の言語、例えばJavaやPythonはどうなのでしょう？
Java、Python、Go、Javascriptのようなランタイムを持つ言語は、ランタイムが手動でスタックをチェックできるんじゃ。でも、Rustにはそれがない。
なるほど、ランタイムの有無が影響するのですね。解決策はあるのでしょうか？
一つの解決策は、再帰呼び出しごとにデクリメントする`depth`カウンターを使う方法じゃ。でも、もっと面白いのは、Peanoエンコーディングを使って自然数を定義し、再帰を自動化するヘルパー関数を実装する方法じゃな。
Peanoエンコーディングですか！型レベルでの自然数の定義ですね。面白そうです。
そうじゃ！型レベルでの再帰も可能になるぞ。マクロを使えば、コードも簡潔に記述できるんじゃ。
マクロの衛生規則で問題が起きることもあると記事に書いてありました。
そうそう。マクロ内で定義された識別子が無視される問題があるんじゃが、別のマクロを使うことで解決できるぞ！
なるほど、マクロでマクロを解決するんですね。でも、マクロ実装には制限もあるんですよね？
そうじゃ。ジェネリックパラメータ（ライフタイムを含む）を使用できないという制限があるんじゃ。
型レベルの深さパラメータを大きくすると、コード生成時間が増加し、バイナリサイズも肥大化するとも書いてありました。
その通り！コンパイラは、型レベルの深さパラメータごとに`sum`関数を生成するからじゃ。最大深度はほどほどにするのが吉じゃな。
奥が深いですね。スタックオーバーフロー対策一つとっても、色々なアプローチがあるんですね。
そうじゃな。ところでロボ子、スタックオーバーフローって、まるで私の部屋みたいじゃな。いつも物で溢れてるんじゃ。
博士、それは少し違いますよ。スタックオーバーフローは、プログラムが制御不能になる状態です。博士の部屋は、まだ制御可能…なはずです。
⚠️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。