簿記

section .text
sum_op:
    lea rax, [rdi + rsi] ; loads the sum rdi + rsi into rax
    ret

apply_sum:
    lea rax, [rel sum_op]
    jmp rax   ; tail call

section .bss
    cached_fn resq 1

section .text
save_op:
    mov qword [rel cached_fn], rdi
    ret

apply_op:
    ; arguments are already set up according to the ABI
    jmp qword [rel cached_fn] ; tail call

section .data
    dispatch_table dq add_op, sub_op, mul_op

section .text
dispatch:
    ; this function takes two arguments in rdi and rsi, and an index in rdx
    ; it then applies the function corresponding to the index in rdx to the arguments
    lea rax, [rel dispatch_table]
    jmp qword [rax + 8*rdx]   ; tail-call the function address for the index

section .data
    count dq 0

section .text
tick:
    mov rax, rdi               ; saves the function address
    mov rdi, [rel count]       ; loads the current count as the function's argument
    inc qword [rel count]      ; advances the count
    jmp rax                    ; tail-calls the function

section .bss
    captured_fn resq 1
    argument resq 1

section .text
delay:
    mov qword [rel captured_fn], rdi ; saves the function
    mov qword [rel argument], rsi    ; saves the argument
    lea rax, [rel invoke]            ; returns the `invoke` function
    ret

invoke:
    mov rdi, qword [rel argument]    ; loads the saved argument into `rdi`
    jmp qword [rel captured_fn]      ; tail-calls the saved function

説明

小さな村の銀行で簿記係をしています。 顧客はそれぞれ口座を持っており、その残高は台帳に記録します。 一年を通して、これらの残高に取引が適用されます。利息が加算され、手数料が差し引かれ、ボーナスが支払われ、罰金が請求されます。 どの取引も、1つの残高を受け取って新しい残高を生み出します。

4つのタスクがあります。

1. 取引を覚えておく

窓口係は、一日の始めに新しい取引を教わり、顧客が来たときに後から適用できるように書き留めておきます。

2つの関数を定義します。

• remember_transactionは取引を受け取り、メモリーに保存します。
• apply_rememberedは残高を受け取り、前に保存した取引をそれに適用します。

例として、add_interestが5単位の利息を加算する取引だとします。

remember_transaction(add_interest);
apply_remembered(100);
// => 105

remember_transaction(service_fee);
apply_remembered(100);
// => 98   (assuming service_fee deducts 2)

remember_transactionについて:

• 引数は、後で使えるように保存する取引です。
• 戻り値はありません。

apply_rememberedについて:

• 引数は64ビットの非負整数です。
• 戻り値は64ビットの非負整数です。

2. 銀行の手引き

銀行の手引きには、よく使う取引の一覧が_ディスパッチテーブル_に保存されています。 各支店は一覧のコピーをそれぞれ保持しており、地域のポリシーに応じて異なる取引を登録できます。

呼び出し側が渡すディスパッチテーブルを操作する2つの関数を定義します。

• register_transactionは、ディスパッチテーブルのメモリーアドレス、インデックス、取引を受け取ります。 そして、その取引をテーブル内の指定されたインデックスに保存します。
• select_transactionは、ディスパッチテーブルのメモリーアドレス、インデックス、残高を受け取ります。 指定されたインデックスの取引を参照し、それを残高に適用して、新しい残高を返します。

select_transactionは、参照した取引に1回の間接末尾呼び出しで到達するようにします。

例として、manualが4つの空きスロットを持つディスパッチテーブルのメモリーアドレスだとします。

register_transaction(manual, 0, monthly_interest);
register_transaction(manual, 1, service_fee);

select_transaction(manual, 0, 100);
// applies monthly_interest to 100

select_transaction(manual, 1, 100);
// applies service_fee to 100

register_transactionについて:

• 第1引数は、ディスパッチテーブルのメモリーアドレスです。
• 第2引数は64ビットの非負整数（インデックス）です。
• 第3引数は取引です。
• 戻り値はありません。

select_transactionについて:

• 第1引数は、ディスパッチテーブルのメモリーアドレスです。
• 第2引数は64ビットの非負整数（インデックス）です。
• 第3引数は64ビットの非負整数（残高）です。
• 戻り値は64ビットの非負整数です。

3. 月次明細を処理する

月末に、顧客の口座が照合されます。 その月に行われたすべての取引が、開始時の残高に次々と適用され、その結果が新しい残高になります。

関数process_statementを定義します。これは、開始時の残高、取引の配列のメモリーアドレス、配列内の取引の数を受け取ります。 それぞれの取引を順番に、現在の残高に適用し、その結果を次の取引の残高として使います。 最終的な残高が返されます。

擬似コードでは、process_statement(balance, transactions, n)は次のように計算します。

for each transaction in transactions:
    balance = transaction(balance)
return balance

例として、transactionsが、add_interest、service_fee、add_interestの順に並んだ取引を含む配列のメモリーアドレスであり、add_interestが5を加算し、service_feeが2を差し引くものだとします。

process_statement(100, transactions, 3);
// add_interest(100) = 105
// service_fee(105)  = 103
// add_interest(103) = 108
// => 108

第1引数は64ビットの非負整数です。 第2引数は、取引の配列のメモリーアドレスです。 第3引数は64ビットの非負整数（配列の長さ）です。 戻り値は64ビットの非負整数です。

4. ガード付きで処理する

銀行のポリシーでは、特定の取引を確定する前にチェックすることが求められています。 ガードとは、提案された残高を調べ、それが受け入れ可能かどうかを判断する関数です。 このガード関数は、承認する場合は非ゼロの値を返し、拒否する場合はゼロを返します。

process_with_guardを定義します。これは、開始時の残高、取引の配列のメモリーアドレス、配列内の取引の数、ガード関数を受け取ります。 それぞれの取引について、順番に次のようにします。

1. 取引を現在の残高に適用して、暫定的な新しい残高を計算します。
2. その暫定的な残高でガードを呼び出します。
3. ガードが非ゼロを返したら、確定します。現在の残高が暫定的な残高になります。
4. ガードがゼロを返したら、現在の残高は変わらず、その取引はスキップされます。

すべての取引を処理したあと、最終的な残高と、承認された取引の数を返します。

擬似コードでは、process_with_guard(balance, transactions, n, guard)は次のように計算します。

approved = 0
for each transaction in transactions:
    tentative = transaction(balance)
    if guard(tentative) is non-zero:
        balance = tentative
        approved = approved + 1
return balance, approved

たとえば、次のように仮定します。

1. add_interestは5を加算する取引で、service_feeは2を差し引く別の取引です
2. at_least_10は、残高が10以上の場合に非ゼロの値を返すガードです

このとき:

process_with_guard(5, {add_interest, service_fee, add_interest}, 3, at_least_10);
// add_interest(5) = 10; at_least_10(10) != 0;
// => balance = 10, approved = 1
//
// service_fee(10) = 8; at_least_10(8) = 0;
// => balance = 10, approved = 1
//
// add_interest(10) = 15; at_least_10(15) != 0;
// => balance = 15, approved = 2
//
// final balance (15) is returned in rax
// number of approved transactions (2) is returned in rdx

process_with_guardについて:

• 第1引数は64ビットの非負整数（開始時の残高）です。
• 第2引数は、取引の配列のメモリーアドレスです。
• 第3引数は64ビットの非負整数（配列の長さ）です。
• 第4引数は、64ビットの非負整数を受け取って64ビットの非負整数を返すガード関数です。
• 戻り値は2つの64ビットの非負整数です。最終的な残高はraxに、承認された取引の数はrdxに返されます。