Merge pull request #868 from devlights/add-bitvector-example

examples/singleapp/bitvector/Taskfile.yml

@@ -0,0 +1,8 @@
+# https://taskfile.dev
+
+version: '3'
+
+tasks:
+  default:
+    cmds:
+      - go run .

examples/singleapp/bitvector/bitvector.go

@@ -0,0 +1,121 @@
+package main
+
+import (
+	"fmt"
+	"strings"
+)
+
+type (
+	// BitVector は、ビットベクタを表す構造体です.
+	BitVector struct {
+		bits []uint32
+		size int
+	}
+	kind int
+)
+
+const (
+	AND kind = iota
+	OR  kind = iota
+	XOR kind = iota
+)
+
+// NewBitVector は、指定されたサイズのビットベクタを作成します.
+func NewBitVector(size int) *BitVector {
+	return &BitVector{
+		bits: make([]uint32, (size+31)/32),
+		size: size,
+	}
+}
+
+// Set は、指定されたインデックス位置のビットを設定します.
+func (me *BitVector) Set(index int, value bool) error {
+	if index < 0 || index >= me.size {
+		return fmt.Errorf("index out of range: %d", index)
+	}
+
+	var (
+		aryIndex = index / 32
+		bitIndex = uint(index % 32)
+	)
+	if value {
+		me.bits[aryIndex] |= 1 << bitIndex // ビットオン (OR)
+	} else {
+		me.bits[aryIndex] &^= 1 << bitIndex // ビットクリア (AND NOT)
+	}
+
+	return nil
+}
+
+// Get は、指定されたインデックス位置のビットを取得します.
+func (me *BitVector) Get(index int) (bool, error) {
+	if index < 0 || index >= me.size {
+		return false, fmt.Errorf("index out of range: %d", index)
+	}
+
+	var (
+		aryIndex = index / 32
+		bitIndex = uint(index % 32)
+		bit      = (me.bits[aryIndex] & (1 << bitIndex)) != 0
+	)
+
+	return bit, nil
+}
+
+// And は、指定された *BitVector とのAND結果を設定した新たな *BitVector を返します.
+func (me *BitVector) And(other *BitVector) (*BitVector, error) {
+	return me.calc(other, AND)
+}
+
+// Or は、指定された *BitVector とのOR結果を設定した新たな *BitVector を返します.
+func (me *BitVector) Or(other *BitVector) (*BitVector, error) {
+	return me.calc(other, OR)
+}
+
+// Xor は、指定された *BitVector とのXOR結果を設定した新たな *BitVector を返します.
+func (me *BitVector) Xor(other *BitVector) (*BitVector, error) {
+	return me.calc(other, XOR)
+}
+
+func (me *BitVector) calc(other *BitVector, op kind) (*BitVector, error) {
+	if me.size != other.size {
+		return nil, fmt.Errorf("size mismatch: %d != %d", me.size, other.size)
+	}
+
+	var (
+		result  = NewBitVector(me.size)
+		arySize = (me.size + 31) / 32
+	)
+	for i := range arySize {
+		switch op {
+		case AND:
+			result.bits[i] = me.bits[i] & other.bits[i]
+		case OR:
+			result.bits[i] = me.bits[i] | other.bits[i]
+		case XOR:
+			result.bits[i] = me.bits[i] ^ other.bits[i]
+		default:
+			return nil, fmt.Errorf("unknown kind: %d", op)
+		}
+	}
+
+	return result, nil
+}
+
+// String は、ビットベクタの文字列表現を返します.
+func (me *BitVector) String() string {
+	var (
+		sb  strings.Builder
+		val bool
+	)
+	for i := range me.size {
+		val, _ = me.Get(i)
+		if val {
+			sb.WriteRune('1')
+		} else {
+			sb.WriteRune('0')
+		}
+	}
+
+	return sb.String()
+}

examples/singleapp/bitvector/main.go

@@ -0,0 +1,136 @@
+package main
+
+import (
+	"context"
+	"errors"
+	"log"
+	"time"
+)
+
+const (
+	MainTimeout = 100 * time.Millisecond
+	ProcTimeout = 500 * time.Microsecond
+)
+
+var (
+	ErrMainTooSlow = errors.New("[MAIN] TOO SLOW")
+	ErrProcTooSlow = errors.New("[PROC] TOO SLOW")
+)
+
+func init() {
+	log.SetFlags(0)
+}
+
+func main() {
+	var (
+		rootCtx          = context.Background()
+		mainCtx, mainCxl = context.WithTimeoutCause(rootCtx, MainTimeout, ErrMainTooSlow)
+		procCtx          = run(mainCtx)
+		err              error
+	)
+	defer mainCxl()
+
+	select {
+	case <-mainCtx.Done():
+		err = context.Cause(mainCtx)
+	case <-procCtx.Done():
+		if err = context.Cause(procCtx); errors.Is(err, context.Canceled) {
+			err = nil
+		}
+	}
+
+	if err != nil {
+		log.Fatal(err)
+	}
+}
+
+func run(pCtx context.Context) context.Context {
+	var (
+		ctx, cxl = context.WithCancelCause(pCtx)
+	)
+
+	go func() {
+		cxl(proc(ctx))
+	}()
+	go func() {
+		<-time.After(ProcTimeout)
+		cxl(ErrProcTooSlow)
+	}()
+
+	return ctx
+}
+
+func proc(_ context.Context) error {
+	const (
+		bitSize = 32
+	)
+
+	//
+	// ビットの設定
+	//
+	var (
+		bv  = NewBitVector(bitSize)
+		err error
+	)
+
+	for _, i := range []int{1, 3, 23} {
+		if err = bv.Set(i, true); err != nil {
+			return err
+		}
+	}
+	log.Printf("ORIG : %s", bv)
+
+	//
+	// ビットの取得
+	//
+	var (
+		bits []bool
+		bit  bool
+	)
+
+	for _, i := range []int{1, 2, 3, 4} {
+		if bit, err = bv.Get(i); err != nil {
+			return err
+		}
+
+		bits = append(bits, bit)
+	}
+	log.Printf("BITS : %v", bits)
+
+	//
+	// 別のビットベクタとの演算
+	//
+	var (
+		bv2   = NewBitVector(bitSize)
+		bvAnd *BitVector
+		bvOr  *BitVector
+		bvXor *BitVector
+	)
+
+	for _, i := range []int{2, 23, 24} {
+		if err = bv2.Set(i, true); err != nil {
+			return err
+		}
+	}
+	log.Printf("OTHER: %s", bv2)
+
+	// AND
+	if bvAnd, err = bv.And(bv2); err != nil {
+		return err
+	}
+	log.Printf("AND  : %s", bvAnd)
+
+	// OR
+	if bvOr, err = bv.Or(bv2); err != nil {
+		return err
+	}
+	log.Printf("OR   : %s", bvOr)
+
+	// XOR
+	if bvXor, err = bv.Xor(bv2); err != nil {
+		return err
+	}
+	log.Printf("XOR  : %s", bvXor)
+
+	return nil
+}