]> gitweb.factorcode.org Git - factor-talks.git/blobdiff - galois-talk/galois-talk.factor
Adding all the talks.
[factor-talks.git] / galois-talk / galois-talk.factor
diff --git a/galois-talk/galois-talk.factor b/galois-talk/galois-talk.factor
new file mode 100644 (file)
index 0000000..87e7914
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,312 @@
+! Copyright (C) 2008 Slava Pestov.
+! See http://factorcode.org/license.txt for BSD license.
+USING: slides help.markup math arrays hashtables namespaces
+sequences kernel parser memoize io.encodings.binary
+locals kernel.private help.vocabs assocs quotations
+urls peg.ebnf tools.annotations tools.crossref
+help.topics math.functions compiler.tree.optimizer
+compiler.cfg.optimizer fry ;
+IN: talks.galois-talk
+
+CONSTANT: galois-slides
+{
+    { $slide "Factor!"
+        { $url "http://factorcode.org" }
+        "Development started in 2003"
+        "Open source (BSD license)"
+        "Influenced by Forth, Lisp, and Smalltalk"
+        "Blurs the line between language and library"
+        "Interactive development"
+    }
+    { $slide "Words and the stack"
+        "Stack based, dynamically typed"
+        { $code "{ 1 1 3 4 4 8 9 9 } dup duplicates diff ." }
+        "Words: named code snippets"
+        { $code ": remove-duplicates ( seq -- seq' )" "    dup duplicates diff ;" }
+        { $code "{ 1 1 3 4 4 8 9 9 } remove-duplicates ." }
+    }
+    { $slide "Vocabularies"
+        "Vocabularies: named sets of words"
+        { $link "vocab-index" }
+        { { $link POSTPONE: USING: } " loads dependencies" }
+        "Source, docs, tests in one place"
+    }
+    { $slide "Interactive development"
+        "Programming is hard, let's play tetris"
+        { $vocab-link "tetris" }
+        "Tetris is hard too... let's cheat"
+        "Factor workflow: change code, F2, test, repeat"
+    }
+    { $slide "Quotations"
+        "Quotation: unnamed block of code"
+        "Combinators: words taking quotations"
+        { $code "10 dup 0 < [ 1 - ] [ 1 + ] if ." }
+        { $code "{ -1 1 -2 0 3 } [ 0 max ] map ." }
+        "Partial application:"
+        { $code ": clamp ( seq n -- seq' ) '[ _ max ] map ;" "{ -1 1 -2 0 3 } 0 clamp" }
+    }
+    { $slide "Object system"
+        "CLOS with single dispatch"
+        "A tuple is a user-defined class which holds named values."
+        { $code
+            "TUPLE: rectangle width height ;"
+            "TUPLE: circle radius ;"
+        }
+    }
+    { $slide "Object system"
+        "Constructing instances:"
+        { $code "rectangle new" }
+        { $code "rectangle boa" }
+        "Let's encapsulate:"
+        { $code
+            ": <rectangle> ( w h -- r ) rectangle boa ;"
+            ": <circle> ( r -- c ) circle boa ;"
+        }
+    }
+    { $slide "Object system"
+        "Generic words and methods"
+        { $code "GENERIC: area ( shape -- n )" }
+        "Two methods:"
+        { $code
+            "USE: math.constants"
+            ""
+            "M: rectangle area"
+            "    [ width>> ] [ height>> ] bi * ;"
+            ""
+            "M: circle area radius>> sq pi * ;"
+        }
+    }
+    { $slide "Object system"
+        "We can compute areas now."
+        { $code "100 20 <rectangle> area ." }
+        { $code "3 <circle> area ." }
+    }
+    { $slide "Object system"
+        "Object system handles dynamic redefinition very well"
+        { $code "TUPLE: person name age occupation ;" }
+        "Make an instance..."
+    }
+    { $slide "Object system"
+        "Let's add a new slot:"
+        { $code "TUPLE: person name age address occupation ;" }
+        "Fill it in with inspector..."
+        "Change the order:"
+        { $code "TUPLE: person name occupation address ;" }
+    }
+    { $slide "Object system"
+        "How does it work?"
+        "Objects are not hashtables; slot access is very fast"
+        "Redefinition walks the heap; expensive but rare"
+    }
+    { $slide "Object system"
+        "Supports \"duck typing\""
+        "Two tuples can have a slot with the same name"
+        "Code that uses accessors will work on both"
+        "Accessors are auto-generated generic words"
+    }
+    { $slide "Object system"
+        "Predicate classes"
+        { $code
+            "PREDICATE: positive < integer 0 > ;"
+            "PREDICATE: negative < integer 0 < ;"
+            ""
+            "GENERIC: abs ( n -- )"
+            ""
+            "M: positive abs ;"
+            "M: negative abs -1 * ;"
+            "M: integer abs ;"
+        }
+    }
+    { $slide "Object system"
+        "More: inheritance, type declarations, read-only slots, union, intersection, singleton classes, reflection"
+        "Object system is entirely implemented in Factor"
+    }
+    { $slide "The parser"
+        "All data types have a literal syntax"
+        "Literal hashtables and arrays are very useful in data-driven code"
+        "\"Code is data\" because quotations are objects (enables Lisp-style macros)"
+        { $code "H{ { \"cookies\" 12 } { \"milk\" 10 } }" }
+        "Libraries can define new parsing words"
+    }
+    { $slide "Example: regexp"
+        { $vocab-link "regexp" }
+        "Pre-compiles regexp at parse time"
+        "Implemented with library code"
+        { $code "USE: regexp" }
+        { $code "\"ababbc\" \"[ab]+c\" <regexp> matches? ." }
+        { $code "\"ababbc\" R/ [ab]+c/ matches? ." }
+    }
+    { $slide "Example: memoization"
+        { "Memoization with " { $link POSTPONE: MEMO: } }
+        { $code
+            ": fib ( m -- n )"
+            "    dup 1 > ["
+            "        [ 1 - fib ] [ 2 - fib ] bi +"
+            "    ] when ;"
+        }
+        "Very slow! Let's profile it..."
+    }
+    { $slide "Example: memoization"
+        { "Let's use " { $link POSTPONE: MEMO: } " instead of " { $link POSTPONE: : } }
+        { $code
+            "MEMO: fib ( m -- n )"
+            "    dup 1 > ["
+            "        [ 1 - fib ] [ 2 - fib ] bi +"
+            "    ] when ;"
+        }
+        "Much faster"
+    }
+    { $slide "Meta-circularity"
+        { { $link POSTPONE: MEMO: } " is just a library word" }
+        { "But so is " { $link POSTPONE: : } }
+        "Factor's parser is written in Factor"
+        { "All syntax is just parsing words: " { $link POSTPONE: [ } ", " { $link POSTPONE: " } }
+    }
+    { $slide "Extensible syntax, DSLs"
+        "Most parsing words fall in one of two categories"
+        "First category: literal syntax for new data types"
+        "Second category: defining new types of words"
+        "Some parsing words are more complicated"
+    }
+    { $slide "Example: printf"
+        { { $link POSTPONE: EBNF: } ": a complex parsing word" }
+        "Implements a custom syntax for expressing parsers: like OMeta!"
+        { "Example: " { $vocab-link "printf-example" } }
+        { $code "\"cheese\" \"vegan\" \"%s is not %s\\n\" printf" }
+        { $code "\"Factor\" 5 \"%s is %d years old\\n\" printf" }
+    }
+    { $slide "Example: simple web browser"
+        { $vocab-link "webkit-demo" }
+        "Demonstrates Cocoa binding"
+        "Let's deploy a stand-alone binary with the deploy tool"
+        "Deploy tool generates binaries with no external dependencies"
+    }
+    { $slide "Locals and lexical scope"
+        "Sometimes, there's no good stack solution to a problem"
+        "Or, you're porting existing code in a quick-and-dirty way"
+        "Our solution: implement named locals as a DSL in Factor"
+        "Influenced by Scheme and Lisp"
+    }
+    { $slide "Locals and lexical scope"
+        { "Define lambda words with " { $link POSTPONE: :: } }
+        { "Establish bindings with " { $link POSTPONE: [let } " and " { $snippet "[let*" } }
+        "Mutable bindings with correct semantics"
+        { "Named inputs for quotations with " { $link POSTPONE: [| } }
+        "Full closures"
+    }
+    { $slide "Locals and lexical scope"
+        "Combinator with 5 parameters!"
+        { $code
+            ":: branch ( a b neg zero pos -- )"
+            "    a b = zero [ a b < neg pos if ] if ; inline"
+        }
+        "Unwieldy with the stack"
+    }
+    { $slide "Locals and lexical scope"
+        { $code
+            ": check-drinking-age ( age -- )"
+            "    21"
+            "    [ \"You're underage!\" print ]"
+            "    [ \"Grats, you're now legal\" print ]"
+            "    [ \"Go get hammered\" print ]"
+            "    branch ;"
+        }
+    }
+    { $slide "Locals and lexical scope"
+        "Locals are entirely implemented in Factor"
+        "Example of compile-time meta-programming"
+        "No performance penalty -vs- using the stack"
+        "In the base image, only 59 words out of 13,000 use locals"
+    }
+    { $slide "More about partial application"
+        { { $link POSTPONE: '[ } " is \"fry syntax\"" }
+        { $code "'[ _ + ] == [ + ] curry" }
+        { $code "'[ @ t ] == [ t ] compose" }
+        { $code "'[ _ nth @ ] == [ [ nth ] curry ] dip compose" }
+        { $code "'[ [ _ ] dip nth ] == [ [ ] curry dip nth ] curry" }
+        { "Fry and locals desugar to " { $link curry } ", " { $link compose } }
+    }
+    { $slide "Help system"
+        "Help markup is just literal data"
+        { "Look at the help for " { $link T{ link f + } } }
+        "These slides are built with the help system and a custom style sheet"
+        { $vocab-link "talks.galois-talk" }
+    }
+    { $slide "Why stack-based?"
+        "Because nobody else is doing it"
+        "Interesting properties: concatenation is composition, chaining functions together, \"fluent\" interfaces, new combinators"
+        { $vocab-link "smtp-example" }
+        { $code
+            "{ \"chicken\" \"beef\" \"pork\" \"turkey\" }"
+            "[ 5 short head ] map ."
+        }
+    }
+    { $slide "Implementation"
+        "VM: garbage collection, bignums, ..."
+        "Bootstrap image: parser, hashtables, object system, ..."
+        "Non-optimizing compiler"
+        "Stage 2 bootstrap: optimizing compiler, UI, ..."
+        "Full image contains machine code"
+    }
+    { $slide "Compiler"
+        { "Let's look at " { $vocab-link "benchmark.mandel" } }
+        "A naive implementation would be very slow"
+        "Combinators, partial application"
+        "Boxed complex numbers"
+        "Boxed floats"
+        { "Redundancy in " { $link absq } " and " { $link sq } }
+    }
+    { $slide "Compiler: high-level optimizer"
+        "High-level SSA IR"
+        "Type inference (classes, intervals, arrays with a fixed length, literals, ...)"
+        "Escape analysis and tuple unboxing"
+    }
+    { $slide "Compiler: high-level optimizer"
+        "Loop index becomes a fixnum, complex numbers unboxed, generic arithmetic inlined, higher-order code become first-order..."
+        { $code "[ c pixel ] optimized." }
+    }
+    { $slide "Compiler: low-level optimizer"
+        "Low-level SSA IR"
+        "Alias analysis"
+        "Value numbering"
+        "Linear scan register allocation"
+    }
+    { $slide "Compiler: low-level optimizer"
+        "Redundant stack operations eliminated, intermediate floats unboxed..."
+        { $code "[ c pixel ] regs." }
+    }
+    { $slide "Garbage collection"
+        "All roots are identified precisely"
+        "Generational copying for data"
+        "Mark sweep for native code"
+    }
+    { $slide "Project infrastructure"
+        { $url "http://factorcode.org" }
+        { $url "http://concatenative.org" }
+        { $url "http://docs.factorcode.org" }
+        { $url "http://planet.factorcode.org" }
+        "Uses our HTTP server, SSL, DB, Atom libraries..."
+    }
+    { $slide "Project infrastructure"
+        "Build farm, written in Factor"
+        "12 platforms"
+        "Builds Factor and all libraries, runs tests, makes binaries"
+        "Saves us from the burden of making releases by hand"
+        "Maintains stability"
+    }
+    { $slide "Community"
+        "#concatenative irc.freenode.net: 50-60 members"
+        "factor-talk@lists.sf.net: 180 subscribers"
+        "About 30 people have code in the Factor repository"
+        "Easy to get started: binaries, lots of docs, friendly community..."
+    }
+    { $slide "That's all, folks"
+        "It is hard to cover everything in a single talk"
+        "Factor has many cool things that I didn't talk about"
+        "Questions?"
+    }
+}
+
+: galois-talk ( -- ) galois-slides "Galois talk" slides-window ;
+
+MAIN: galois-talk