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せっかくアプリへの組み込み前提なのだから、OS のネイティブな機能を使ってみたくなるのが人情というもの…。
というわけで、最近は OLE オートメーションに対応したオブジェクトを Javascript からいじるためにごそごそやってます。これができると Ajax のコア機能がアプリに組み込めたりして。
○ まだ実装が適当なところがあったりするのですが、そのうちコードはまとめて公開しまする。
○ どうも生の tdiary はコードが書きにくいなーと思っていたのですが、「Wiki スタイルにしてみたら？」と教えていただきました。
しかしスタイルを変えるにおいて、既存コンテンツの移行を考えるのが結構難しいかもしれないなというのもあるので、とりあえずは別の場所に設定して並行動作…な感じで様子を見るのがよさそうです。
たださしあたって、はてなの(コードなどに関する)使い勝手がわりとよさそうなこともあるので、しばらくそちらに軸足をおいて試してみようと思います。
とりあえずメモとして。
基本的に、関数を FunctionTemplate にコールバックとして設定することで、Javascript から呼び出せるようになります。たとえば Hello, World! する関数は次のような感じに。
static v8::Handle<v8::Value> Hello(const v8::Arguments& args)
{
printf("Hello, World!\n");
}
○ で、これを Javascript 側からアクセスできるようにするために、グローバルオブジェクトのプロパティとして設定する必要があります。
そのためには、コンテクスト生成部で次のようなコードを記述します。
v8::Local<v8::ObjectTemplate> global = v8::ObjectTemplate::New();
global->Set(v8::String::New("hello"), v8::FunctionTemplate::New(Hello));
v8::Persistent<v8::Context> context = v8::Context::New(NULL, global);
...
○ このへんまでは Embedder's Guide のとおり。グローバル関数ならこれで OK でしょう。
○ さて、これをふまえて。
ここからは、C++ のオブジェクトのインスタンスを Javascript のオブジェクトに関連付ける方法を扱います。たとえば下記のようなクラス Counter があったとしましょう。
class Counter {
public:
explicit Counter(int initialCount = 0) { ... };
int GetCount() const { ... };
void SetCount(int newValue) { ... };
void Add(int amount = 1) { ... };
};
○ まずは Javascript からのインターフェイスコードを書きます。
コンストラクタと this の取得が肝。
struct CounterJSIF {
private:
// this へのアクセスヘルパ
static Counter* GetThis(v8::Local<v8::Value> handle)
{
void* pThis = v8::Local<v8::External>::Cast(handle->GetInternalField(0))->Value();
return static_cast<Counter*>(pThis);
}
// クラスコンストラクタ
static v8::Local<v8::Value> New(const v8::ArgumentInfo& args)
{
Counter* backend = NULL;
if (args.Length() > 0) {
backend = new Counter(args[0]->Int32Value());
} else {
backend = new Counter();
}
// internal field にバックエンドオブジェクトを設定
v8::Local<v8::Object> thisObject = args.This();
thisObject->SetInternalField(0, v8::External::New(backend));
// JS オブジェクトが GC されるときにデストラクタが呼ばれるおまじない
v8::Persistent<v8::Object> objectHolder = v8::Persistent<v8::Object>::New(thisObject);
objectHolder.MakeWeak(backend, CounterJSIF::Dispose);
// コンストラクタは this を返すこと。
return thisObject;
}
// クラスデストラクタ
static void Dispose(v8::Persistent<v8::Value> handle, void* pVoid)
{
delete static_cast<Counter*>(pVoid);
}
///// プロパティアクセサ /////
static v8::Local<v8::Value> GetCount(v8::Local<v8::String> propertyName,
const v8::AccessorInfo& info)
{
const Counter* backend = GetThis(info.Holder());
return v8::Integer::New(backend->GetCount());
}
static void SetCount(v8::Local<v8::String> propertyName, v8::Local<v8::Value> value,
const v8::AccessorInfo& info)
{
Counter* backend = GetThis(info.Holder());
backend->SetCount(value->Int32Value());
}
///// メソッドコールバック /////
static v8::Local<v8::Value> Add(const v8::Arguments& args)
{
Counter* backend = GetThis(args.This());
if (args.Length() > 0) {
backend->Add(args[0]->Int32Value());
} else {
backend->Add();
}
return v8::Undefined();
}
public:
// クラステンプレートの初期化
void InitializeClass(v8::Local<v8::ObjectTemplate> global)
{
// コンストラクタを作成
v8::Local<v8::FunctionTemplate> tmpl = v8::FunctionTemplate::New(ConterJSIF::New);
tmpl->SetClassName(v8::String::New("Counter"));
// フィールドなどはこちらに
v8::Local<v8::ObjectTemplate> inst = tmpl->InstanceTemplate();
inst->SetInternalFieldCount(1);
inst->SetAccessor(v8::String::New("count"), CounterJSIF::GetCount, CounterJSIF::SetCount);
// メソッドはこちらに
v8::Local<v8::ObjectTemplate> proto = tmpl->PrototypeTemplate();
proto->Set(v8::String::New("add"), FunctionTemplate::New(CounterJSIF::Add));
// グローバルオブジェクトにクラスを定義
global->Set(v8::string::New("Counter"), tmpl);
}
} counterInterface;
○ クラスが単にコンストラクタ関数をコールバックとする FunctionTemplate であるというのは、Javascript におけるオブジェクト指向プログラミングの作法(?)を知っているとおそらくすんなりと受け入れられるかと思います。
また、internal field として C++ オブジェクトのインスタンスを渡すというやり方は Embedder's Guide にある通りです。コンストラクタで internal field を設定し、プロパティアクセサやメソッドコールバックではそれを読み出してオブジェクトにアクセスします。*1
○ オブジェクトが GC されるときに一緒にデストラクトさせるには、weak reference を利用します。V8 の (persistent) handle を weak にするときに GC コールバックを指定することができ、そこでオブジェクトをデストラクトすれば OK です。V8 の src/api.cc にある ExternalString 関係の API でこの方法を利用しているので、興味のある方は参照を。
一方、バックエンドオブジェクトが大きい等、GC まで待たずにメモリ消費を抑えたい場合、つまりオブジェクトを明示的に解放したい場合は、dispose などのメソッドを定義すればよいでしょう。
*1 コールバックに(void* などの)パラメータを渡せれば楽チン…と思うかもしれませんが、残念ながらそういったパラメータはシグネチャにありません。また、コールバックはコンストラクタで設定しているわけではないのでインスタンスパラメータを指定することができません。
とりあえず V8 エンジンの上で JavaScript が動かせるようになりましたが、日本語などを扱いたく思うのは至極当然だと思います。
基本的に V8 の文字列型(v8::String)は、ASCII, UTF-8, UTF-16 による入出力インターフェイスを持っています。ASCII と UTF-8 はどちらも char**1、UTF-16 は uint16_t* という型のデータで扱われます。
UTF-16 は要するに Windows においてはワイド文字(Unicode)として扱われるものです。ただし、Windows では文字列の型が LPWSTR、つまりは wchar_t* と定義されていますので、明示的な型変換が必要になることに注意する必要があります。
○ ちょっと話は変わりますが、一般に Visual C++ アプリケーションでは、マルチバイト文字セットと Unicode 文字セットをプロジェクトオプションで切り替えることができるようになっていることがよくあります。
このときコンパイルスイッチだけで切り替えができるように、文字型・文字列型としてそれぞれ TCHAR・LPTSTR を用い、文字列リテラルの回りを _T マクロで挟んだりすることで、同じコードをいずれのケースでも使いまわせるようにする手法がとられます。
Win32 API には MultiByteToWideChar, WideCharToMultiByte という変換 API があり、これを呼び出すことでマルチバイト文字列とワイド文字列の間を必要に応じて変換することができます。そしてこの操作を簡単に扱うために、ATL でいくつかのクラスが定義されています。(→MSDN) 中身に興味のある方はインクルードパス内の atlconv.h を見るとよいでしょう。
○ ともかく、これを使えば簡単に LPTSTR と UTF-8/16 の間の変換を行うことができます。
たとえば V8 による実行結果を文字列として取り出す場合、下記のようなコードを書くことができます。
v8::Handle<v8::Value> result = script->Run(); v8::String::Value str(result); m_Result = CW2T((LPWSTR) *str); UpdateData(FALSE);
○ UTF-8 エンコーディングを用いる場合は若干面倒で、一度ワイド文字列を経由してから UTF-8 コードページを用いて UTF-8 エンコーディングされたマルチバイト文字列に戻す必要があるようです。*2
CW2A, CA2W のコンストラクタに明示的にコードページを指定することができますので、それを使えば、上のコードと同様のことは次のコードにより実現できます。
v8::Handle<v8::Value> result = script->Run(); v8::String::Utf8Value str(result); m_Result = CW2T(CA2W(*str, CP_UTF8)); UpdateData(FALSE);
最近アクセスログが激しいなあとおもったら、Baiduspider が激しく未来とか過去のカテゴリアーカイブを取りにきてて、ループにはまっているらしい。
tdiary 側で nofollow, noindex とかが指定できればいいんだけど、そういう設定が(ぱっと見)なさそうに見えるので困っているところ。
○ そういえば全然関係はないけれど、百度株式会社って某ビルの 20F に入ってるんですね。
前回ライブラリがビルドできたので、今回は Win32 アプリケーションに V8 エンジンを組み込んでみます。最初なので、まずは簡単な GUI インタプリタから。
まず MFC ダイアログアプリケーションのプロジェクト(ここでは Hoge という名前にしたとします)をひとつつくっておきます。プロジェクトの設定で、ヘッダファイルのインクルードパス、ライブラリのサーチパスに V8 のライブラリのディレクトリを指定しておきます。インクルードパスには (V8 のリポジトリ)/include、ライブラリパスには (V8 のリポジトリ)/tools/visual_studio/{Debug,Release}/lib を指定すれば OK です。また、追加ライブラリとして v8_snapshot.lib を追加しておきます。
○ 次に準備として、ダイアログ画面を編集しておきます。
まずスクリプトをユーザが入力するためのテキストボックス、実行を指定するためのボタンと、さらに結果を表示するための Static コントロールくらいが必要になるでしょう。
これらのコンポーネントを配置した後、適宜 DDX 変数に割り当てておきます。ここではテキストボックスは m_Script、結果は m_Result (いずれも値変数で、CString 型を持つ)という名前をつけたとします。
○ ここまで準備ができたら、いよいよコードを記述する作業にはいります。stdafx.h で v8.h をインクルードし、cpp のソースコード側で using namespace v8; をしていることを前提にします*1。
V8 の Embedder's Guide や CodeProject の V8 記事にあるとおり、V8 を利用するためにはまずコンテクスト(Context のインスタンス)を作成する必要があります。
コンテクストは Context::New() メソッドで作成できますが、これの返り値は Persistent<Context> となっています。Persistent というテンプレートクラスは Handle クラスのサブクラスになっており、これらはスマートポインタと解釈することができます。
また、スクリプトの実行には Context::Scope を作成して、先ほど作成されたコンテクストに「入っておく」(Context::Enter を呼んでおく)必要があります。Context::Scope クラスは、インスタンスがレキシカルスコープにある間、コンストラクタに渡されたコンテクストに入ってくれます。
これらの初期化は、ダイアログアプリケーションの場合 CHogeApp::InitInstance() でやればよいでしょう*2。初期化コードのコメントがついているあたりを書き換えます。
BOOL CHogeApp::InitInstance()
{
...(省略)
// 初期化
CHogeDlg dlg;
m_pMainWnd = &dlg;
Persistent<Context> context = Context::New();
Context::Scope context_scope(context);
dlg.DoModal();
// ダイアログは閉じられました。アプリケーションのメッセージ ポンプを開始しないで
// アプリケーションを終了するために FALSE を返してください。
return FALSE;
}
○ これでスクリプトの実行環境が整ったので、あとはダイアログ側でスクリプトを解釈・実行するコードを書きます。
実行ボタンのハンドラを作成し、次のようなコードを書きます。
void CHogeDlg::OnBnClickedRun()
{
HandleScope handle_scope;
// スクリプトをコンパイル
UpdateData(TRUE);
Local<Script> script = Script::Compile(String::New(CT2CA(m_Script)));
if (script.IsEmpty()) {
MessageBox(_T("Script compilation error"), _T("Error"), MB_ICONERROR | MB_OK);
} else {
// 実行
Local<Value> result = script->Run();
if (result.IsEmpty()) {
MessageBox(_T("Script execution error"), _T("Error"), MB_ICONERROR | MB_OK);
} else {
// 結果を表示
String::Utf8Value str(result);
m_Result = CA2CT(*str);
UpdateData(FALSE);
}
}
}
○ このルーチンは Handle を扱うので、まず HandleScope を作成しておく必要があります。字面ではあまり見えませんが、T::New で返ってくるものはだいたい Local<T> で、これはハンドルスタックと呼ばれる構造に割り当てられます。このスコープを管理するためにあるのが HandleScope で、このクラスもレキシカルスコープをハンドルスタック上のスコープとして扱うための補助をしてくれます。
まずスクリプトのコンパイルですが、Script::Compile を使います。String を渡す必要があり、基本的には UTF-8 で解釈されるようなので本来はここの境界で文字コード変換が必要になりますが簡単のために省略しています。(ASCII は問題なく扱えますので、変換ルーチンなどは後ほど追加していけばよいです。)
コンパイル結果は Local<Script> として返ってくるので、コンパイルが成功したら Script::Run() を使って実行することができます。
コンパイル時、または実行時にエラーが発生した場合はいずれかのルーチンが empty なハンドルを返します。エラー処理もできますがこれはまた別の機会に後述します。
実行が成功したら、Run の返り値を文字列に変換して結果のウィンドウに表示するようにしてやります。ここでも文字コード変換がおいおい必要になります。
○ ここまでで、まずは簡単なインタプリタができました。non-ASCII な文字列はまだうまく扱えませんが、とりあえず簡単なスクリプトは動くかと思います。
スクリプトコンパイル・実行に際してエラーがあった場合(たとえば syntax error があった場合など)には、空のハンドルが返るという風に書きました。先ほどのエントリでは単純にメッセージボックスを出すだけにしたのですが、これだけではなぜエラーになったのかがまったくわかりません。
そこで、エラー(例外)のハンドリングを行うわけですが、このためには V8 の TryCatch クラスを使います。このクラスはインスタンスのレキシカルスコープを try-catch ブロックとして機能させます。その中で例外が発生したとき、例外に関する情報を内部に保持するというしかけです。
TryCatch を使うには、たとえば OnBnClickedRun() を次のように書き換えます。
void CHogeDlg::OnBnClickedRun()
{
HandleScope handle_scope;
TryCatch try_catch;
...
if (script.IsEmpty()) {
String::Utf8Value str(try_catch.Exception());
MessageBox(CA2CT(*str), _T("Error"), MB_ICONERROR | MB_OK);
} else {
...
}
}
○ スクリプトの実行エラーが発生した場合も同様に try_catch.Exception() を利用して書けば OK です。
前から JavaScript エンジンの組み込みに興味を持っていたのですが、Google Chrome の JavaScript エンジン「V8」の組み込み記事がCodeProject で出ていたので、試してみることにしました。
以前 SpiderMonkey とかも試してみたことがありますが、なんとか Visual Studio でビルドしたと思ったら Release ビルドだとどうも変数スコープまわりの動作が変だったり、コードが C ということもあって C++ からきれいに呼び出すにはラッパクラスとかを用意する必要がありそうだったりして萎えてしました。V8 はもともと C++ でちゃんとクラスを使って書かれているので、C++ の GUI アプリケーションからは呼びやすいかなと思った次第。
○ 何はなくとも、まずはビルドする必要があるのですが、今回は MFC とかを使った GUI アプリケーションを組み込みターゲットとして考えるので、処理系は Visual Studio (ちなみにバージョンは 2005)を使います。といっても、V8 は公式に VS2005, 2008 でのビルドがサポートされているので、手順に沿ってやれば特につまるところはないかと思います。
svn からコードを適当なところにダウンロードしビルドを行いますが、Visual Studio の場合基本的には tools/visual_studio にある v8.sln を使えば OK です。
ビルドにはコンパイラのほかに Python が必要で*1、私は Win32 ネイティブではなく Cygwin の Python を使いました。このため、何箇所かスクリプトなどの書き換えが必要になります。
○ 以上の変更を行って、無事にライブラリやサンプル群がビルドできました。ビルドの結果は、tools/visual_studio/{Debug, Release} に出力されます。
デフォルトでは V8 の snapshot 版*3 static library が上記のディレクトリ下の lib ディレクトリ内にビルドされます。DLL のビルドについては現在のところやっていませんが、scons を使えば簡単に切り替えできるようです。
シェルのサンプルをビルドすると、コマンドラインから V8 の動作を簡単に試すことができます。シェルは .../{Debug,Release}/v8_shell_sample.exe となりますので、起動するとプロンプトが出るので、JavaScript コードを入力することができます。
V8 version 0.4.2.1
> function fact(x) { if (x <= 1) return 1; else return x * fact(x - 1); }
> fact(10)
3628800
>
○ など。
○ ゆき [突然ですがちょっと質問したいのですが、すごーく前に日記に 左目の白目のところにちょっと、血豆のような感じで赤くなっ..]
○ Tossy-2 [To: ゆきさん すぐかどうかは覚えていませんが、いつの間にか消えていたようです。 目の一時的な充血と同じで、特..]