組み込みC言語プログラマのためのmruby入門（後編） ―― mrubyの組み込み方とJavaとの違い

●mrbcで得られたバイトコードをアプリケーションに組み込む

　mrubyは，実行環境をmrb_stateという構造体に閉じ込めています．単なる構造体ですので，一つのアプリケーションで，mrb_stateを二つ以上持つことができます．mrb_stateが二つ以上あった場合，それぞれのmrb_stateは互いに独立な実行環境と見なされます．

　mrbcで出力したバイトコードがRite形式とC言語形式のいずれであっても，mrb_stateを軸としてバイトコードを実行するというのは同じです．mrb_stateのライフ・サイクルをリスト5に示します．

リスト5　mrb_stateのライフ・サイクル

　リスト5で「バイトコードの読み取り」とした部分は，以下の（1）～（3）のいずれかのようになります．

（1）Rite形式のバイトコードを読み取る場合

　Rite形式の読み取りについて，現時点のAPIではファイルから読み取ることが想定されています．読み取りの例をリスト6に示します．

リスト6　Rite形式の読み取り

　n（mrb_load_irep関数からの戻り値）が正数のとき，mrb_run関数を呼び出せます．なお，小規模の組み込みシステムの場合は，フラッシュ・メモリ領域などアドレス空間上にあるデータから読み取りたい例があるはずなのですが，本稿執筆時点のmrubyでは，サポートするAPIが存在しないようです．

（2）C言語配列形式のバイトコードを読み取る場合

　mrbcで-Bオプションを付けて出力した場合の，C言語配列形式のバイトコードの読み取りは，API一つで行えます．リスト7に例を示します．

リスト7　C言語配列形式の読み取り

　n（mrb_read_irep関数からの戻り値）が正数のとき，mrb_run関数を実行できます．前述したように，アドレス空間上にあるデータからの読み取りはRite形式では難しいのですが，mrb_read_irep関数を応用することで実現できます．

（3）C言語関数形式の読み取り

　mrbcで-Cオプションを付けて出力した場合の，C言語関数形式のバイトコードの場合は，既に出力の中にmrb_run関数が含まれています．そのため，mrb_open関数で得られたmrb_state構造体（へのポインタ）を引き数として，関数を呼び出すことになります．

●mrubyバイトコードの代表的な利用例はmruby

　mrubyのバイトコードは，新規に開発された独自のものです．初物にバグの心配があるのは，どのソフトウェアでも同じです．特にテストの組み合わせが爆発しがちなバイトコード・インタプリタともなれば，心配はひとしおでしょう．しかし，mrubyでは，バイトコードに関してある程度の品質を期待することができます．

　なぜならば，mrubyの一部に，Rubyで記述されバイトコード・コンパイルされたものが組み込まれているからです．ブート・ストラップの問題でmrbc動作に必要なコードはC言語で記述されていますし，速度やメモリの効率に大きな影響があるものも同様ですが，それ以外のものは，積極的にRubyでの記述が行われています．これらのRubyコードは，ソース・リポジトリのmrblib/配下に存在しています．

　また，mrubyコア自身のテスト・スイートもRubyで記述されており，バイトコード・コンパイラを介してリンク，実行されます．テスト・スイートは，ソース・リポジトリのmrbtest/配下に存在しています．

　このように，mrubyはそれ自身がバイトコードを積極的に活用しているため，ある程度の品質を期待することができます．しかし率直に言って，本稿執筆時点でのテスト・スイートの網羅度はさほど高くありません．網羅度を高めるようなテスト・ケースへの貢献は歓迎されるはずです．