JavaScript (ECMAScript) 2013

Draft
Ecma/TC39/2013/0xx

ECMA-262
6th Edition / Draft November 8, 2013

Draft

ECMAScript Language
Specification

JavaScript 2013
Report Errors and Issues at: https://bugs.ecmascript.org
Product: Draft for 6th Edition
Component: choose an appropriate one
Version: Rev 21, November 8, 2013 Draft

ECMAScript 6th & JavaScript Fast Parts
@HTML5 Conference 2013
by Tomoya Asai (dynamis)
Reference number
ECMA-123:2009

© Ecma International 2009

Last Update: 2013/12/11

Tomoya ASAI
Mozilla Japan
Technical Marketing (Evangelist)

dynamis @ community
dynamis.jp
@dynamitter
facebook.com/dynamis

mailto: Tomoya ASAI <dynamis@mozilla-japan.org>

今日のトピック
ステキな新機能
Syntax Sugar
Class & Module
Readable Code

高速化の行方
Slow Parts & Fast Parts
asm.js
Faster JavaScript

今日扱わないトピック
ECMAScript 6 に至る歴史
いろいろ泣ける話があった…
過去の講演スライド参照してね

ECMAScript 5.1 までの機能
IE とか Safari が最近対応したば
かりとか未実装あるけど割愛
過去の講演スライド参照してね

今日扱わないトピック
説明しても楽しくない機能
API Improvement
Internationalization / Globalization

未合意の機能 (strawman)
Pallarelism

ECMAScript 7th の機能
PromiseResolver

JavaScript.Next Returns
2012 年時点の次世代 JS 解説
JavaScript の歴史も紹介
ECMAScript 5 も一部解説
ES5 も知らない人は先にこちらを
見てからの方が良いかも

http://www.slideshare.net/dynamis/javascriptnext-returns

Firefox 開発ツール
標準開発ツールの紹介
一昔前とは全然違う

Firebug ユーザもご一読あれ
上手く使い分けてね

スクラッチパッドもオススメ
このスライドでは紹介してないけ
どコードサンプルのテストに最適
http://www.slideshare.net/chikoski/firefox-28137532

JavaScript の課題
仕様上高速化が困難
モジュール性の不足
プロトタイプベースの特殊性
不可思議な this の挙動
Array じゃない Array like 達
非同期処理コールバック地獄
実行時エラーが多い

JavaScript 改良への動き
2008 ECMAScript 4th 終了
Yahoo! & MS の反対で挫折

ECMAScript Harmony へ
次世代 ECMAScript コードネーム

2009.12 ECMAScript 5th
小さな変更だけの ES3.1 ベース

2013？ ECMAScript 6th
遂に抜本的な改定の時が来た！
ECMAScript の標準化は TC39 の 2 ヶ月に1度のミーティングと ML で議論

ECMAScript 6th の目標
より開発しやすい言語
想定用途: 複雑なアプリ、ライブラ
リ、機械生成コードの実行環境

テスト可能な仕様
相互運用性を確保
バージョニングは単純に
静的検証も可能に
実行よりコンパイル時にエラー検出
http://wiki.ecmascript.org/doku.php?id=harmony:harmony

破棄・断念された提案
typeof null
最初の誤りを訂正したかった…
非互換性が大きすぎる

Proxies
Direct Proxies に移行

Pragma
モードはなるべく少なく

ところどころウソもあるけど

まぁだいたいこんな対応状況

http://kangax.github.io/es5-compat-table/es6/

実装・対応状況
SpiderMonkey がリード
V8 がそれに続く
JavaScriptCore や IE は限定的
先行するところも一応ある

Traceur は結構対応してる
TypeScript は限定的な対応だが
JavaScript に変換したコードが
綺麗なのがステキ

ECMAScript 5th にコンパイル
Traceur Compiler
ES Harmony からのコンパイル用
https://github.com/google/traceurcompiler

TypeScript
ES Harmony の一部＋独自拡張
http://typescriptlang.org/
たまに紹介されてる Harmonizr や Six は開発終了したっぽい

特定機能向けコンパイル
defs.js
let, const だけ変換
https://github.com/olov/defs

es6-module-loader
Module の import/export を処理
https://github.com/ModuleLoader/es6module-loader

その他色々…

Shim (Polyﬁll) で拡張
新しい API や型の一部はプロ
トタイプ拡張で対応できる
この方式では構文変化は対応不可

es6-shim
https://github.com/paulmillr/es6-shim

ECMAScript-6
https://github.com/monolithed/
ECMAScript-6

分割代入 (Destructuring)
代入左辺を配列やオブジェク
トのように書ける記法
Firefox に続けて Safari が対応 
但し仕様準拠はまだ不完全

複数の値のやり取りに便利
一行で済むし見やすくなる

一部の値だけ欲しいとき便利
特に JSON データ処理など
http://wiki.ecmascript.org/doku.php?id=harmony:destructuring

// 配列で受け取るサンプル:

// 値の入れ替え

[a, b] = [b, a];

!

// 関数から複数の値を返して一気に変数に代入

var [c,d] = (function f() { return [1,2]; })();

// -> c=1, d=2

!

// 一部省略や入れ子も可能

var [e,,[x,y]] = (function f(){ 
return [3,4,[10,20]]

})();

// -> e=3,x=10,y=20

// オブジェクトで受け取るサンプル

var fx={ name:"Firefox", vendor:"Mozilla", ver:26 };

var ch={ name:"Chrome", vendor:"Google", ver:31 };

var browsers={ firefox: fx, chrome: ch };

!

// 欲しいプロパティだけ一括代入

var { name: n, ver: v } = fx;

// -> n="Firefox", v=26

!

// 関数の引数から必要なプロパティだけ受け取る

(function ({ vendor: ven }) {

console.log(ven);

})(fx); // -> "Mozilla"

未実装や議論中の構文例
// 最終的にどうなるか分かってません m(_ _)m

!

// default value

let { foo = 10, bar = 5 } = { foo: 12 };

console.log(foo); // 12

console.log(bar); // 5

!

// 関数の引数での rest element

function foo([x, ...xs]) {}


default & rest parameter
モダンな言語では当然の機能
だが Firefox 以外は未サポート

default parameter
引数のデフォルト値を設定

rest parameter
残りの引数を配列で受け取る

default parameter
e = document.body; // 何か適当な要素

function setBackgroundColor(element,

color='orange') {

element.style.backgroundColor = color;

}

setBackgroundColor(e); // オレンジに

setBackgroundColor(e, 'blue'); // 青に

setBackgroundColor(e, undefined); // オレンジに

!

// デフォルト値は呼び出し毎に生成される

// 同一オブジェクトが渡される Python などとは違う

function getObject(o={}) { return o; }

getObject() == getObject() // -> false
http://wiki.ecmascript.org/doku.php?id=harmony:parameter_default_values

rest parameter
function f(a, b, ...args) { return args; }

f("IE", "Chrome"); // -> []

f("IE", "Chrome", "Firefox"); // -> ["Firefox"]

!

// rest arguments は Array のメソッドが使える

// [].slice.call(arguments) ハックとか不要に

function sortRestArgs(...args) {

var sortedArgs = args.sort();

return sortedArgs;

}

http://wiki.ecmascript.org/doku.php?id=harmony:rest_parameters

!

配列の内包表記 (Comprehensions)
配列の内包表記
Python や Haskell にもあるやつ

最近構文変わったので注意！
Firefox 2 12 は JS1.7 の構文
Firefox 13 は旧 ES6 仕様
2013.01 に変更された (RTL→LTR)
最新 ES6 構文の実装はまだない
http://wiki.ecmascript.org/doku.php?id=harmony:array_comprehensions

配列の内包表記 (Comprehensions)
// 配列のフィルタとマップ

[for (x of [1,-4,5,3,-7]) if (x > 0) x] // -> [1, 5, 3]

// ES5 なら次のように書く

// [1,-4,5,3,-7].filter(function(x) { return x > 0 });

[for (x of [2,4,6]) x*x] // -> [4, 16, 36]

// ES5 なら次のように書く:

// [2,4,6].map(function (x) { return x*xi });

!

// 配列のデカルト積やラベル生成もシンプルに

[for (i of [0,2,4]) for (j of [5,3]) i*j]

// -> [0, 0, 10, 6, 20, 12]

[for (x of 'abc'.split(''))

for (y of '123'.split('')) (x+y)];

// -> ["a1","a2","a3","b1","b2","b3","c1","c2","c3"]

配列の内包表記の構文変更
// 旧 ES6 構文 (現行 Firefox の実装)

// 値の定義が最初 (for や if の左)

return [a+b for (a of A) for (b of B) if (a > b)]

!

// 新 ES6 構文

// 値の定義は最後 (for や if の右)

return [for (a of A) for (b of B) if (a > b) a+b]

!

// 新構文の方が読みやすいので構文変更された

https://gist.github.com/dherman/b250d1fad15dbb5f77a5

ブロックスコープ (let, const)
ブロックスコープ変数と定数
IE11 でもサポート！
Safari は const でも変数になる
const は仕様では let 同様ブロッ
クスコープの定数だが現在の実装
は var 同様のブロックスコープ

let
{

// let 定義: ブロックスコープ

let a = 1, b = 10;

// let 式・文: let (...) に続く式・文中だけで有効

let (a = 100, c = 300) console.log(a); // -> 100

// for 文などでの let

for (let a=0; a<3; a++) {

console.log(a+b); // -> 10, 11, 12

}

console.log(a); // -> 1

}

console.log(a); // × ReferenceError: a is not

// defined

const
// 不変定数を定義

const browser = "Firefox";

!

// 再定義は TypeError となる

const browser = "Internet Explorer";

// TypeError: redeclaration of const browser

!

// 定数への代入は単に無視される

browser = "Chrome";

console.log(browser); // -> "Firefox"

Class
待望の Class です
プロトタイプベース OOP の記法に
馴染めない貴方もこれで安心

Class の利用例
// クラスベース OOP でよく見る感じ

class Animal {

constructor(name) {

this.name = name;

this.hungry = true;

}

eat() {

this.hungry = false;

}

run() {

this.hungry = trye;

}

}

Class - extends
// 派生クラスの定義がシンプル

class LesserPanda extends Animal {

constructor(name, tail) {

super(name);

this.tail = tail;

}

}

参考: EcmaScript 5th の場合
// プロトタイプベース

function Animal(name) {

this.name = name;

this.hungry = true;

}

Animal.prototype.eat = function() {

this.hungry = false;

}

Animal.prototype.run = function() {

this.hungry = true;

}

参考: ECMAScript 5th で派生
// プロトタイプベースでの派生は少し気持ち悪い

function LesserPanda(name, tail) {

Animal.call(this, name);

this.tail = tail;

}

LesserPanda.prototype

= Object.create(Animal.prototype);

LesserPanda.prototype.constructor = LesserPanda;

Module
ライブラリの import/export
遂に標準機能に！
まだブラウザでは未実装なので
es6-module-loader などの変換
ツールで処理するしかない…

http://wiki.ecmascript.org/doku.php?id=harmony:modules

Module
module 'math' {

export function sum(x, y) {

return x + y;

}

export var hbar = 1.054571726e-34; // ディラック定数

}

import {sum, hbar} from 'math';

alert("2 = " + sum(hbar, hbar));

// オブジェクトのプロパティに読み込み

module Math from 'math';

alert("2 = " + Math.sum(Math.hbar, Math.hbar));

module import いろいろ
// module のデフォルト export を読み込み

import $ from "jquery";

// 変数のプロパティに読み込み

module crypto from "crypto";

// 変数に読み込み

import { encrypt, decrypt } from "crypto";

// 別名で読み込み

import { encrypt as enc } from "crypto";

// 他のモジュールを読み込んで再 export

export * from "crypto";

// 他のモジュールから一部だけ再 export

export { foo, bar } from "crypto";
http://wiki.ecmascript.org/doku.php?id=harmony:modules

Arrow Function
コールバックに便利な関数
シンプルに書ける
矢印なんか格好いい
内外で this が固定される

Firefox 22 実装

http://d.hatena.ne.jp/teramako/20130321/p1

Arrow Function
// return するだけのコールバックがシンプルに

[1,2,3].map(x => x * x);

// ES5 ではこう書く必要があった:

// [1,2,3].map(function (x) { return x * x; });

!

// 引数が 1 つ以外の場合は引数を () で括る

setInterval(() => {

alert("HEY! 提督ぅー！alertしてもイイけどサー、時間
と場所をわきまえなヨー！");

}, Math.random()*10*1000);

!

// n! (nの階乗) を求める関数もシンプルに

var factorial=((f=n=>n>1 ?n*f(n-1):1)=>(f))();

factorial(10); // 3628800
http://wiki.ecmascript.org/doku.php?id=harmony:arrow_function_syntax

Arrow Function における this
// this は矢印関数を囲むスコープのものにバインド

// コールバック利用時に self=this とか不要になる

function Person(){

this.age = 0;

setInterval(() => {

this.age++; // this は Person オブジェクト

}, 1000);

}

var p = new Person();

!

// 注: strict mode でも this はレキシカルに bind

// 済みとして振る舞うので undefined にならない
https://developer.mozilla.org/docs/Web/JavaScript/Reference/arrow_functions

Generator
Python のジェネレータから
Firefox が最初に実装
現行仕様とは構文が異なる

最近 V8 が一部実装
最新仕様で動きます

http://wiki.ecmascript.org/doku.php?id=harmony:generators

Generator 用語
イテレータ (iterator)
{value, done} を返す next メソッドを
持つオブジェクト

ジェネレータ (generator)
ジェネレータ関数で挙動を定義・生
成されているイテレータ

ジェネレータ関数
ジェネレータを生成する特殊な関数
yield で next で返す value を指定
http://domenic.me/2013/09/06/es6-iterators-generators-and-iterables/

Generator を使ったループ処理
// ジェネレータ関数 (ジェネレータのコンストラクタ)

function* fibonacci() {

let [prev, curr] = [0, 1];

for (;;) {

[prev, curr] = [curr, prev + curr];

yield curr; // 値を返して一時停止

}

}

for (n of fibonacci()) {

if (n > 20)

break;

console.log(n); // 順に 1, 2, 3, 5, 8, 13

}

Iterator としての Generator
function* counterGenerator() {

let c = 0;

for (;;) {

yield c++; // 値を返して一時停止

}

}

// ジェネレータを生成

let counter = counterGenerator();

// next() メソッドで {value, done} を得る

counter.next(); // -> {value: 0, done: false}

counter.next(); // -> {value: 2, done: false}

counter.next().value; // -> 2

counter.next().value; // -> 3
補足: Generator を複数生成したらそれぞれ独立してカウントできます

Promise
非同期処理を綺麗に
さらばコールバック地獄
deferred よりも綺麗

Firefox や V8 で実装
今日の基調講演で及川さんも紹介
していましたよね！

Promise で非同期処理
let p = new Promise(function (resolve, reject) {

// 3 秒後に resolve 呼んでプロミスが解決する

setTimeout(resolve, 3000);

});

!

// 解決した (resolve が呼ばれた) ときに実行:

p.then(function () {

alert('3 秒たったよ！');

}).then(function () {

// 解決済みなので即ここも実行される

alert('既に 3 秒過ぎてるよ！');

});
詳しい日本語解説: http://js-next.hatenablog.com/entry/2013/11/28/093230

Promise で引数を使う
let p = new Promise(function (resolve, reject) {

// 60 秒後にこのプロミスは解決する

// resolve の引数に "60 秒！" を渡す

setTimeout(resolve, 60*1000, "60 秒！");

});

!

// resolve の引数を受け取って使う

p.then(function (message) {

alert(message); // -> "60 秒！" と表示される

})

Promise でエラーハンドリング
p = new Promise(function (resolve, reject) {

dream(); // 未定義の関数を呼ぶ (エラー発生)

})

!

// エラー発生時は then をスキップして catch へ

p.then(function (message) {

// p は解決しないのでこのブロックは実行されない

alert(message);

}).catch(function (error) {

// p でエラーが発生するのでこのブロックを実行

alert(error);

// -> ReferenceError: dream is not defined

});

Promise のチェイン
// s 秒後に解決して resolve に s を渡す Promise を作って返す関数

function wait(s) {

var p = new Promise(function (resolve) {

setTimeout(resolve, s*1000, s)

});

return p; // Promise を返す

}

// ログを吐いてから s を返す

function log(s) {

console.log("さっきから "+s+" 秒過ぎたよ")

return s; // then で呼ばれたときは Promise にキャストされる

}

// wait 呼ぶ度に未解決の新しい Promise ができる

// 5 秒ごとに 3 回 log が呼ばれる

wait(5).then(log).then(wait)

.then(log).then(wait)

.then(log);

XHR に Promise を使う
function ajax(url) {

return new Promise(function (resolve, reject) {

var xhr = new XMLHttpRequest

xhr.open('GET', url)

xhr.onload = function () {

if (xhr.status == 200) {

resolve(xhr.response); // 成功時に解決

} else {

reject(new Error(xhr.statusText)); // 404 などでリジェクト

}

}

xhr.onerror = reject; // その他のエラー

xhr.send();

})

}

function onsuccess(response) { alert("成功: "+response); }

function onerror(error) { alert("エラー: "+error); }

ajax(url).then(onsuccess).catch(onerror)

http://js-next.hatenablog.com/entry/2013/11/28/093230

Collections
Simple Set & Map
Python: set, dict 
Ruby: Set, Hash 
Java: java.util.HashSet, 
java.util.HashMap 
C++: std::unordered_set 
std::unordered_map

WeakMap & WeakSet
弱参照バージョン (割愛)

Simple Set
var set = new Set();

// 集合に追加・確認・削除

set.add("Firefox");

set.add("Thunderbird");

set.add(+0); set.add(NaN);

set.has("Firefox"); // -> true

set.has("Sunbird"); // -> false

set.delete("Firefox");

set.has("Firefox"); // -> false

// -0 と +0 は区別される, NaN は区別されない

set.has(-0); // -> false

set.has(NaN); // -> true
JavaScript は内部的には -0 と +0 が異なるからです

Simple Map
var map = new Map();

var str = "Mozilla", obj = {}, func = function(){};

// Map に値を格納

map.set(str, "Firefox");

map.set(obj, "Thunderbird");

map.set(func, "Japan");

// キーに対応する値を取得

map.get(str);  // -> "Firefox"

map.get(obj);  // -> "Thunderbird"

map.get(func); // -> "Japan"

// 設定したキーと引数の比較は == ではないので注意

map.get("Mozilla"); // -> "Firefox"

map.get({});        // -> undefined

map.get(function(){}) // -> undefined
キーと引数の比較は === 演算子に近いが厳密には === とも異なる

API Improvement (割愛)
String の拡張
startsWith, endsWith, contains,
repeat, fromCodePoint ...

Number の拡張
isFinite, isNaN, isInteger...

Math の拡張
cosh, sinh, tanh, arosh, asinh,
atanh, log1p, log2, log10, sign ...

Note: JavaScript Good Parts
人間が誤認しにくいコード
意図せぬ挙動を防げる記法 (コー
ディング規約) を論理的に解説

Douglas Crockford 提唱
JSON の生みの親、JS 業界の重鎮
ECMAScript 4th を葬った人です
職業: The Boss of You

JavaScript が遅い原因
インタープリタ実行
JIT が有効にならないと超遅い

動的型付け言語
型推論が働かないとかなり遅い

クラスと配列が存在しない
Array は Object の派生

数値の型が Number しかない
2009 年にも書いた: http://www.slideshare.net/dynamis/trace-monkey

JavaScript Slow Parts
変数の型を変更
型推論による最適化ができない
遅い原因を克服するエンジンの努
力を無に帰すコードの書き方です

プロトタイプチェイン
グローバル変数遅い
Shape 変わると遅い
エンジンが最適化に苦労するコードの書き方 "Slow Parts" もあれば

JavaScript Fast Parts
高速処理可能なコード
変数型やオブジェクトの Shape が
一定 (型推論で固定型演算可能)
遅い原因を克服して最適化可能に
なっているコードパターンがある

高速処理可能な機能
Typed Array

エンジンが最適化できる書き方や高速化のための機能 ”Fast Parts" もある

Typed Array
型固定配列で高速数値演算
元々 WebGL で導入され FileAPI,
XHR2, WebSocket などでも採用
分離して ECMA6th にも入った

IE9 非サポートに注意
shim はいろいろある
https://github.com/jDataView/jDataView
https://bitbucket.org/lindenlab/llsd/src/
default/js/typedarray.js
http://www.khronos.org/registry/typedarray/specs/latest/

ArrayBuffer & View
ArrayBuffer(byteLength)
メモリを確保するバッファ

The Typed Array View Types:
ArrayBuffer 読み出し用ビュー
Int8Array, Unit8Array, 
Int16Array, Uint16Array, 
Int32Array, Uinit32Array, 
Float32Array, Float64Array

Typed Array
// 16 バイト長のバッファを確保

var buffer = new ArrayBuffer(16);

// 32bit 整数 x 4 として読み出すビューを定義

var int32View = new Int32Array(buffer);

// 32bit 整数として 0, 2, 4, 6 を格納

for (var i=0; i<int32View.length; i+
+) { int32View[i]=i*2; }

// 16bit 整数 x 8 として同じバッファを読み出すビュー

var int16View = new Int16Array(buffer);

// 実際に読み出してみる

for (var i=0; i<int16View.length; i++) {

  console.log(int16View[i]);

}

// -> 0, 0, 2, 0, 4, 0, 6, 0
https://developer.mozilla.org/docs/Web/JavaScript/Typed_arrays

asm.js とは
JavaScript のサブセット仕様
既存 JavaScript エンジンで動作
高度に最適化可能なパターン

静的型で事前コンパイル可能
経験的に JIT する必要が無い形式

全体または関数単位で有効化
"use asm" とファイルまたは関数
の冒頭に記載する
"Fast Parts" (の更に一部) を明文化・定義したもの http://asmjs.org/

asm.js の設計思想
演算結果を固定型に
型の明示 (Annotation) も既存
JavaScript の範囲内で行う

TypedArray でメモリ管理
ガーベジコレクションを回避

機械生成が前提の設計
C 言語などから変換する対象
C 言語に追いつくための設計 http://asmjs.org/

asm.js がもたらすもの
Web を Native の速度に
CrankShaft や IonMonkey の SSA 最
適化 JIT の効果を確実かつオーバー
ヘッドなく使えるように

予測可能なパフォーマンス
暗黙知 (ダーティハック) にお別れ
ams.js 形式で書けば必ず十分に高
速化されることが保証される
予測不能な JIT/GC を回避
"Fast Parts" である ams.js なら確実に速く http://asmjs.org/

大規模アプリは遅かった

大規模アプリの処理速度では C 言語が圧倒的に速い
(小規模アプリや一部ベンチ限定で以前から高速)
2013/03 - http://kripken.github.io/mloc_emscripten_talk/#/19

C 言語に迫る高速化 (asm.js)

asm.js 導入直後で既に C の 2 倍遅い程度まで
(Java や C# の処理速度と同程度以上の水準に)
2013/03 - http://kripken.github.io/mloc_emscripten_talk/#/19

C 言語に迫る高速化 (asm.js)

asm.js 形式の JavaScript コード実行速度は
C 言語より数割遅い程度まで迫りまだ高速化中
2013/09 - http://kripken.github.io/mloc_emscripten_talk/sloop.html#/7

実レベル: Box2D 物理演算エンジン

Box2D では C 言語の 2 倍遅い程度の速度
!

Chrome や IE でも通常の JS より asm.js が高速
Box2DWeb のコードが悪いって話を差し引いても十分
!

Java や CrossBridge (Flash C++ Compiler) と同等以上
2013/07 - http://kripken.github.io/mloc_emscripten_talk/sloop.html#/8

実用例: Unreal Engine 3

100 万行以上の C & OpenGL コードを 4 5 日で移植
LLVM + Emscripten で JavaScript (asm.js) に変換
epic CITADEL http://www.unrealengine.com/html5/

日経コミュニケーション 201306 への寄稿原稿から引用

asm.js にまつわる誤解
機械生成なんてナンセンス

！？

CoffeeScript や TypeScript どころ
か 2006 年には GWT 出てる

特定パターンだけ高速は反則
ベンチを中心に特定パターンへの
最適化が積み重ねられてます
Emscripten などの機械生成コード
利用も広がっておりいずれにして
も最適化対象となるパターン

http://mozakai.blogspot.jp/2013/06/what-asmjs-is-and-what-asmjs-isnt.html

x = x¦0 とか非対応だと重い

！？

既存エンジンが既に最適化していた
パターン (SunSpider crypto 等)
高速実行可能なコード生成を行っ
ていたツールからできた規則

特殊な JIT エンジンが必要
既存エンジンの簡単な拡張
Firefox では 3 人月、Chrome も
数ヶ月で最適化対応を進めた

asm.js は新しい技術

！？

高速コード生成対象パターン
既存の最適化 JIT (CrankShaft や
IonMonkey) でコンパイルされる

asm.js は新しい仕様
JavaScript のサブセット 
固定型は TypedArray で定義済み
Emscripten 実行速度は Mozilla だけ
有利とならず透明性を高めるため

"use asm" での AOT は反則

！？

型の変わらないコードに対しては元々
原理的には AOT 可能 (だが大変)
機械生成で AOT 可能と保証できる
なら経験則で判別する必要ない

ES6 の Math.imul に依存してる
32bit 整数演算を行う関数 (後述)
影響は限定的だし Polyﬁll あります
asm.js 専用で生まれた訳じゃない

PNaCl との一騎打ち

！？

C++ で書いたコードを高速に
Web で動かすという目的は一緒
HTML5 同様に既存 JS との互換性
を重視したアプローチが asm.js
PNaCl の成否に依らず JS の一部
である asm.js への最適化は続く


参考: C to JS コンパイラ比較
Emscripten

Mandreel

Duetto

ライセンス

OSS

プロプラ

一部プロプラ

アーキテクチャ

LLVM IR

LLVM tblgen

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メモリモデル

TypedArray

TypedArray

JS Object

C/C++ 互換性

フル

フル

部分的

TypedArray  JS ネイティブ
関数呼び出し JS ネイティブ
をスタックに
API
その他

C (SDL etc)
Mozilla 製

カスタム

HTML5 ベース

JS 以外にも  Server-Clients
変換可能

http://mozakai.blogspot.co.uk/2013/11/c-to-javascript-emscripten-mandreel-and.html

asm.js がまだ C より遅い理由
コンパイルタイム
避けられないオーバーヘッド
別スレッドで AOT したりキャッ
シュしたりして解決していく

単精度演算ができない
元々 JavaScript は倍精度のみ

SIMD 命令が使えない
4 データ同時処理で 300% 高速化

Math.fround
引数を単精度に丸める
単精度演算の明示に利用
明示なしでもエンジンが判断す
る・できる場合もあるが限定的

SM, JSC, v8 で実装済み

https://developer.mozilla.org/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Math/fround

Math.fround で単精度演算
// 精度によって結果は異なる

(1024+0.0001)+1024 // 単精度では 2048

!

// 単精度演算と結果が異なる可能性があるので

// 一旦倍精度に変換・演算してから単精度に変換

var f32 = new Float32Array(1000);

for (var i = 0; i < 1000; ++i)

f32[i] = (f32[i] + f32[i+1]) + 1;

!

// Math.fround で明示されれば単精度で実行

var f32 = new Float32Array(1000);

for (var i = 0; i < 1000; ++i)

f32[i] = Math.fround(f32[i] + f32[i+1]) + 1;
https://blog.mozilla.org/javascript/2013/11/07/efficient-float32-arithmetic-in-

単精度演算命令が無いと遅い
倍精度の方が重い CPU あり
float32/float64 の相互変換
float32 を倍精度演算するには変換
オーバーヘッドが発生

倍精度の方がメモリを消費
メモリ関連処理時間に影響

単精度なら可能な最適化も
数値演算によっては最適化可能
例えば x = 1024, y = 0.0001, z = 1024, (x+y)+z の結果は精度によって異なる

Math.fround による高速化
Desktop (x86)

Nexus 10

Nexus 4

Galaxy S3

60%
45%
30%
15%
0%

Matrix Inversions

Matrix Graphics

Exponential

Fast Fourier Transfrom

Math.fround の導入によって数値演算 
ライブラリの速度が最大 60% 高速化
https://blog.mozilla.org/javascript/2013/11/07/efficient-float32-arithmetic-in-javascript/

Math.imul
C 同様の 32bit 整数の掛け算
これも高速化を助ける関数
これを使わないとエンジンで常に
最適化できるとは限らない

https://developer.mozilla.org/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Math/imul

SIMD Module
128bit SIMD モジュール
TypedArray の拡張
対応データ型
ﬂoat32x4, uint32x4

配列とビュー
Float32x4Array, Int32x4Array
既存 TypedArray のビューにも
Intel, Google, Mozilla が積極的に取り組んでいるところ

SIMD 命令が存在しないと遅い
複数データの並列同時計算
CPU 1 クロックで複数データ処理
同時に扱える数倍だけ速くなる

IA32/X64 の MMX/SSE など
ARMv7 の NEON など
CPU フル活用したいよね！
http://wiki.ecmascript.org/doku.php?id=strawman:simd_number

SIMD 命令の導入
// 4 つの数値を格納する TypedArray を宣言

var a = float32x4(1.0, 2.0, 3.0, 4.0);

var b = float32x4(5.0, 6.0, 7.0, 8.0);

!

// 型毎に決まった SIMD 命令で計算実行

var c = SIMD.float32x4.add(a,b);

// -> [6.0, 8.0, 10.0, 12.0]

// エンジンが最適化で SIMD 使う形に変換できない

// 場合に比べてこの計算は 4 倍 (300%) 高速化

https://github.com/johnmccutchan/ecmascript_simd

Conclusion
ステキな新機能一杯
コード量もバグも少なく
大規模開発にも対応可能に
書いてて楽しい言語に！

どんどん高速化が進む
JavaScript Fast Parts が増える
C 言語に迫る高速化が進行中
JavaScript はこれまで通り不可能と言われた壁を乗り越え続けていく…

JavaScript (ECMAScript) 2013

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