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相互運用性

GraalVM は JavaScript、Python、Ruby、R を含むその他の多くのプログラミング言語をサポートしています。GraalVM の lli の実装は LLVM ビットコードを実行するように設計されていますが、他の GraalVM がサポートする任意の言語からコードを実行できるプログラミング言語相互運用性用の API も用意しています。

JavaScript などの動的言語では、通常はオブジェクト メンバーに名前でアクセスします。通常、名前は LLVM ビットコードでは維持されないため、デバッグ情報が有効な状態でコンパイルする必要があります (GraalVM に搭載されている LLVM ツールチェーンはデバッグ情報を自動的に有効にします)。

以下の例では、他のプログラミング言語と相互運用するための API を使用する方法を示します。

cpart.c というファイルにポイント用の C 構造体を定義し、割り当て関数を実装します

// cpart.c
#include <graalvm/llvm/polyglot.h>

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

struct Point {
    double x;
    double y;
};

POLYGLOT_DECLARE_STRUCT(Point)

void *allocNativePoint() {
    struct Point *ret = malloc(sizeof(*ret));
    return polyglot_from_Point(ret);
}

void *allocNativePointArray(int length) {
    struct Point *ret = calloc(length, sizeof(*ret));
    return polyglot_from_Point_array(ret, length);
}

void freeNativePoint(struct Point *p) {
    free(p);
}

void printPoint(struct Point *p) {
    printf("Point<%f,%f>\n", p->x, p->y);
}

LLVM_TOOLCHAIN が GraalVM LLVM ツールチェーン (lli --print-toolchain-path) に解決していることを確認し、cpart.c をコンパイルします (graalvm-llvm ライブラリはサンプルで使用される多言語の API 関数を定義します)

$LLVM_TOOLCHAIN/clang -shared cpart.c -lgraalvm-llvm -o cpart.so

その後、jspart.js ファイルにこの C/C++ コードからアクセスできます

// Load and parse the LLVM bitcode into GraalVM
var cpart = Polyglot.evalFile("llvm" ,"cpart.so");

// Allocate a light-weight C struct
var point = cpart.allocNativePoint();

// Access it as if it was a JS object
point.x = 5;
point.y = 7;

// Pass it back to a native function
cpart.printPoint(point);

// Allocate an array of structs
var pointArray = cpart.allocNativePointArray(15);

// Access this array like it was a JS array
for (var i = 0; i < pointArray.length; i++) {
    var p = pointArray[i];
    p.x = i;
    p.y = 2*i;
}

cpart.printPoint(pointArray[3]);

// Additionally, pass a JS object to a native function
cpart.printPoint({x: 17, y: 42});

// Free the unmanaged data objects
cpart.freeNativePoint(point);
cpart.freeNativePoint(pointArray);

最後に、この JavaScript ファイルを実行します

js --polyglot jspart.js
Point<5.000000,7.000000>
Point<3.000000,6.000000>
Point<17.000000,42.000000>

多言語 C API #

C から多言語値に直接アクセスするための下位レベルの API 関数もあります。詳細については、多言語プログラミングリファレンスと polyglot.h のコメントを参照してください。

例えば、このプログラムは C から Java 配列を割り当ててアクセスします

#include <stdio.h>
#include <graalvm/llvm/polyglot.h>

int main() {
    void *arrayType = polyglot_java_type("int[]");
    void *array = polyglot_new_instance(arrayType, 4);
    polyglot_set_array_element(array, 2, 24);
    int element = polyglot_as_i32(polyglot_get_array_element(array, 2));
    printf("%d\n", element);
    return element;
}

それを LLVM ビットコードにコンパイルします

$LLVM_TOOLCHAIN/clang polyglot.c -lgraalvm-llvm -o polyglot

次に実行します

lli polyglot
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Java への組み込み #

LLVM ビットコードを Java ホストアプリケーションに埋め込むことができます。

例えば、前の例を実行するための LLVM ビットコードを埋め込む Polyglot.java という Java クラスを作成します

import java.io.*;
import org.graalvm.polyglot.*;

class Polyglot {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Context polyglot = Context.newBuilder().
        		               allowAllAccess(true).build();
        File file = new File("polyglot");
        Source source = Source.newBuilder("llvm", file).build();
        Value cpart = polyglot.eval(source);
        cpart.execute();
    }
}

コンパイルして実行します

javac Polyglot.java
java Polyglot
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詳細については、言語の埋め込みリファレンスを参照してください。