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京都大学工学部専門科目「プログラミング言語処理系」講義資料

お知らせ

• 4月1日: 本科目の履修を検討している人は，必ずPandAの本科目のページ をチェックしておいてください．
• 4月1日: 2022年度版ページにしました．

学習の仕方

計算機科学コースの学生には講義中に別途やり方を指示します．（実験3SWもやるので．）

• この講義資料の GitHub のページからリポジトリを clone しましょう．
• OCaml が使えるように環境を設定しましょう．
• 落ちてきたソースコード中の textbook/interpreter/ ディレクトリの中にインタプリタのソースコードが入っているので，duneコマンドでビルドしましょう．
• 教科書を読みながらもりもり演習問題を解きましょう．
  • 教科書にバグを見つけたら issue で報告しましょう．
  • 講義の履修者は講義用 Slack で質問してもよいですね．
• プログラミング言語強者になりましょう．そのためには．．．
  • なにか自分で言語を作って処理系を作ってみましょう．作った処理系を自慢しましょう．世界中で自作の言語が使われるようになったらいいですね．
  • もしくは，プログラミング言語理論やプログラム検証を勉強してみましょう． TODO: 参考文献

教科書

（鋭意 Markdown 化中．）

リンク

https://kuis-isle3sw.github.io/IoPLMaterials/

目次

• OCaml の環境設定 (講義スライド)

• OCaml あまり知らない人向け: 前提となる OCaml の知識を身に付ける．
  • OCaml 爆速入門 by 五十嵐淳
  • OCaml で二分探索木を書く by 五十嵐淳
  • この資料の「多相二分木 in OCaml」のところ
  • 高階関数 (OCamlに関するところのみ)
  • 多相性についてもう少し & 例外処理 (OCamlに関するところのみ)
• もう少しちゃんとした OCaml のテキスト: OCaml入門テキスト by 五十嵐淳
  • 1章は古くなっているので，2章から読むこと
• プログラミング言語処理系テキスト by 五十嵐淳，馬谷誠二，末永幸平
  • 1章: イントロダクション
  • 2章: 概論的な話 (講義スライド)
  • 3章: 型無し MiniML インタプリタの実装 (講義スライド)
    • 3.1: MiniML1 のシンタックス
    • 3.2: 各モジュールの機能 (1): Syntax, Eval, Environment, Cui
    • 3.3: 各モジュールの機能 (2): Parser, Lexer
    • 3.4: MiniML2: 定義の導入
    • 3.5: MiniML3: 関数の導入
    • 3.6: MiniML4: 再帰関数
    • 3.7: MiniML5 and beyond: やりこみのための演習問題
  • 4章: 型推論機能付き MiniML インタプリタの実装（あるいは，型システムを用いた形式検証の初歩）(講義スライド)
    • 4.1: 静的プログラム検証へのイントロダクション
    • 4.2: MiniML2 のための型推論 (1): MiniML2 の型システム
    • 4.3: MiniML2 のための型推論 (2): 型推論アルゴリズム
    • 4.4: MiniML3,4 のための型推論 (1): Prelude
    • 4.5: MiniML3,4 のための型推論 (2): 型の等式制約と単一化
    • 4.6: MiniML3,4 のための型推論 (3): 型推論アルゴリズムの実装
    • 4.7: 多相的 let の型推論
    • 4.8: やりこみのための演習問題
  • 5章: MiniML コンパイラの実装
    • 5.1: 能書き
    • 5.2: ソース言語 MiniML4- と中間言語$\mathcal{C}$
    • 5.3: MiniML4- から$\mathcal{C}$への変換$\mathcal{I}$
    • 5.4: MIPS アセンブリ言語入門
    • 5.5: 仮想マシンコードとその生成
    • 5.6: アセンブリ生成
    • 5.7: $\mathcal{C}$の最適化（まだ）
    • 5.8: $\mathcal{V}$におけるデータフロー解析（まだ）
    • 5.9: レジスタ割り付け（まだ）
    • 5.10: 高階関数（まだ）
    • 5.11: 動的メモリ管理（やるの？）
    • 5.12: オブジェクト指向（やるの？）
    • 5.13: 分割コンパイルとリンカ（やるの？）
  • 6章: 字句解析と構文解析のためのアルゴリズム（まだ．今学期はスライドで講義済み．）
    • 7.1: 字句解析
    • 7.2: LL(1)アルゴリズム
    • 7.3: LR(0)アルゴリズム
    • 7.4: SLR(1), LR(1)アルゴリズム
  • 7章: さらに学びたい人のための参考文献
  • 8章: 参考文献
  • 付録: 問題リンク集

リンク集

• 実験3ホームページ
• 専門科目「プログラミング言語」ホームページ
  • の中の OCaml のページ（最低このくらいはわかってないとキツイ）
  • の中の OCaml で二分探索木を書くページ（これもわかってないとキツイ）
• OCaml の標準ライブラリの話を教科書に書いてあるので読んでおくととても良い違いない．

講義日程

• 4/11
• 4/18
• 4/25
• 5/2
• 5/9
• 5/16
• 5/23
• 5/30
• 6/6
• 6/13
• 6/20
• 6/27
• 7/4
• 7/11
• (7/25)

講義に関する情報

• 講義をする人: 末永幸平（@ksuenaga, Researchmap）
• 講義が行われる時間: 月曜2限
• 講義が行われる場所: 総合研究7号館講義室1
• Language used in the class: Japanese

ご寄付のお願い

本学学生以外の方で，もしこのページのマテリアルが有用であるとお思いになられたら，是非京都大学基金へのご寄付をいただけると幸いです．運営費交付金が年々削減される中で，大学教員が教育と研究活動を両立させつつ，学外の方々にも有用な情報を発信し続けられるよう，ご支援をいただけると大変ありがたく思います．京都大学へのご寄付に対しましては，法人税法，所得税法による税制上の優遇措置が受けられます．

特に以下の基金へのご寄付をいただけますと大変ありがたいです．

• 京都大学修学支援基金: 意欲と能力のある学生が経済的理由で修学・進学を断念することなく，希望する教育を受けられるようにすることを目的とした基金です．
• 男女共同参画支援たちばな基金: 男女共同参画支援を推進するための基金で，育児等支援の充実，保育施策の充実，男女共同参画推進事業の充実を目的とした基金です．
• 情報学研究科基金: 情報学研究科における大学院生の学修・研究支援，若手研究者支援，研究支援を目的とした基金です．

ローカル環境でのビルド方法

この資料は Jekyll を使用して構築されています．動作確認などのためにこの資料をローカル環境で表示させる場合は，Ruby を導入した上で，次の通りコマンドを実行してください．

$ gem install bundler jekyll
$ bundle exec jekyll serve --baseurl '/IoPLMaterials'

その後 http://127.0.0.1:4000/IoPLMaterials/ にアクセスしてください。