モジュール間の安全な相互作用を可能にするメタプログラミング言語機構

今年度は，優れたメタプログラミング（マクロ）機能を備えたプログラミング言語の一つであるRacket言語を対象に，メタプログラムをより正確に静的解析するための抽象解釈器の実装を行った．また，実装においては，様々な設計変更にも柔軟に対応できるよう，その内部に低水準な遷移系記述システムを構築した．健全な手続き的マクロを備えたプログラミング言語のセマンティクスは通常の言語と比べて複雑であり，高度なマクロをその上で正しく記述することは必ずしも容易ではない．そのため，マクロの動作を正確に把握するための静的解析ツールは，プログラマにとって有益な道具の一つと言える．本論文では，健全な手続き的マクロを備えたモダンなLisp系言語であるRacketの抽象解釈フレームワークを提案する．提案フレームワークは，言語機能やデータドメインをモジュラーに定義可能なDSLを内部に含んでおり，解析したい性質や解析精度を用途に応じて柔軟に切り替えることが可能である．また，内部DSLは高度な表現力を備えながら実行時間を犠牲にしておらず，その上で実現した抽象解釈器を実用的ツールの内部モジュールとしてそのまま利用できる．遷移系は，プログラミング言語処理系等，様々なシステムソフトウェアの核として存在する．小さなシステムのformalな定義は理解しやすく検証も容易であるが，実システム中に存在する遷移系は規模が大きいこともあり，その拡張性・効率性も重要と言える．本論文では，実システムへの組み込み用途に耐えうるだけの効率性と拡張性を備えた遷移系を簡潔に記述可能なDSLを提案する．プログラミング言語の意味論を実例に挙げ拡張性の高さを例証し，また，先行研究のツールとの比較を行い，我々のDSLが大幅な速度向上を達成できていることも確認した．

今年度は，優れたメタプログラミング（マクロ）機能を備えたプログラミング言語の一つであるRacket言語を対象に，メタプログラムをより正確に静的解析するための抽象解釈器の実装を行った．また，実装においては，様々な設計変更にも柔軟に対応できるよう，その内部に低水準な遷移系記述システムを構築した．健全な手続き的マクロを備えたプログラミング言語のセマンティクスは通常の言語と比べて複雑であり，高度なマクロをその上で正しく記述することは必ずしも容易ではない．そのため，マクロの動作を正確に把握するための静的解析ツールは，プログラマにとって有益な道具の一つと言える．本論文では，健全な手続き的マクロを備えたモダンなLisp系言語であるRacketの抽象解釈フレームワークを提案する．提案フレームワークは，言語機能やデータドメインをモジュラーに定義可能なDSLを内部に含んでおり，解析したい性質や解析精度を用途に応じて柔軟に切り替えることが可能である．また，内部DSLは高度な表現力を備えながら実行時間を犠牲にしておらず，その上で実現した抽象解釈器を実用的ツールの内部モジュールとしてそのまま利用できる．遷移系は，プログラミング言語処理系等，様々なシステムソフトウェアの核として存在する．小さなシステムのformalな定義は理解しやすく検証も容易であるが，実システム中に存在する遷移系は規模が大きいこともあり，その拡張性・効率性も重要と言える．本論文では，実システムへの組み込み用途に耐えうるだけの効率性と拡張性を備えた遷移系を簡潔に記述可能なDSLを提案する．プログラミング言語の意味論を実例に挙げ拡張性の高さを例証し，また，先行研究のツールとの比較を行い，我々のDSLが大幅な速度向上を達成できていることも確認した．