はじめに

「年末年始は新しいことを試してみよう！」という意気込みで今回の記事を書こうと思いました。

何を触ってみればいいか考えていたところ、同じ広告技術部のくらさわさんが書いた elm に関しての記事を読んで、最近流行りだしそうな言語を触って見ようと思い立ったところです！

tech.gunosy.io

そこで、今回は界隈で話題性のある言語 (elm) が紹介されている記事に一緒に紹介されている、自分が聞いたことなかった言語をピックアップしようと思いました。結果として見つけた記事がこの 明るい未来のある最近流行りだしてる5つの言語 でした。

techbeacon.com

その中にいたのが...

Crystal: Fast as C, Slick as Ruby

crystal-lang.org

Crystalは上のキャッチフレーズの通り、SyntaxはRubyをベースに、C並のパフォーマンスを掲げているコンパイル言語です。

Ruby界隈では Ruby 3 による3 times fasterはよく言われていますが、実際のリリースが見えない中 Fast as C という言葉はすごい魅力的ですよね。

そこで今回の記事はざっくりCrystalを触ってみた感想を書こうと思います！

はじめに
Crystal: Fast as C, Slick as Ruby
Syntax
Type System
NULL Reference Check
その他もろもろ
最後に軽くアプリを実装してみた感想
まとめ

Syntax

まずはいきなりSyntaxの話からですが、 Syntaxはもう「似ている」のではなく、ほぼ同じと言っても過言ではないと思います。元にRubyのコードをコピペしても、「ほとんど」の場合動きます！

例をだしますと...

class Foobar
  def foo(num)
    num.to_i.times do
      puts "foobar"
    end
  end
end

Foobar.new.foo(ARGV[0])

➜  ruby put-foobar.rb 5
foobar
foobar
foobar
foobar
foobar

➜  crystal put-foobar.rb 5
foobar
foobar
foobar
foobar
foobar

お気づきだとは思いますが、rubyのファイルもそのままCrystalで実行しても動きます。

ただ、CrystalのSyntaxはあくまでHave a syntax similar to Ruby (but compatibility with Ruby is not a goal).で、すべてのRubyがCrystalで動かせると言うのが目的ではないということは明確です！

実際に先ほどの例でも ARGVの指定をしなくとも Ruby はプログラムを実行できますが、 Crystalで実行した時に argument を指定しないと ARGV[] で落ちてしまいます。

Unhandled exception: Index out of bounds (IndexError)
  from /usr/share/crystal/src/indexable.cr:698:8 in '[]'
  from put-foobar.rb:9:16 in '__crystal_main'
  from /usr/share/crystal/src/crystal/main.cr:97:5 in 'main_user_code'
  from /usr/share/crystal/src/crystal/main.cr:86:7 in 'main'
  from /usr/share/crystal/src/crystal/main.cr:106:3 in 'main'
  from __libc_start_main
  from _start
  from ???

ただ個人的な意見としては「これぐらい」の違いでしかなかったで、書くのに全く抵抗がなかったです。抵抗があるとしたら次の...

Type System

Crystal is statically type checked, so any type errors will be caught early by the compiler rather than fail on runtime. Moreover, and to keep the language clean, Crystal has built-in type inference, so most type annotations are unneeded.

The Crystal Programming Language

今更かもしれませんが、RubyとCrystalは根本的にコンパイル言語とスクリプト言語としての違いがあります。 CrystalはRubyと違って実行前にコンパイルしますし、Rubyのようにruntimeエラーではなく、大体のエラーをcompile時に吐きます。

その一つとしてCrystalはタイプチェックをコンパイル時に行っています。ここで思い出すがのが Golang のようなコード上での type 指定ですが、CrystalはRuby likeを保つ為に言語にtype interfaceが内蔵されており、 typeの指定がほとんど不必要になっています。

実例として以下のようなaddメソッドを容易しました。

def add(a, b)
  a + b
end

puts add(1, 2)

puts add(1, "2")

typeの違う足し算は無理なので、実行された場合はエラーが発生するのはすぐわかります。

➜  crystal type.rb
Error in type.rb:7: instantiating 'add(Int32, String)'

puts add(1, "2")
     ^~~

in type.rb:2: no overload matches 'Int32#+' with type String
Overloads are:
 - Int32#+(other : Int8)
 - Int32#+(other : Int16)
 - Int32#+(other : Int32)
 - Int32#+(other : Int64)
 - Int32#+(other : Int128)
 - Int32#+(other : UInt8)
 - Int32#+(other : UInt16)
 - Int32#+(other : UInt32)
 - Int32#+(other : UInt64)
 - Int32#+(other : UInt128)
 - Int32#+(other : Float32)
 - Int32#+(other : Float64)
 - Number#+()

  a + b
    ^

Crystalでの実行の場合コンパイル時に正しくエラーで落ちますが、

➜  ruby type.rb   
3
type.rb:2:in `+': String can't be coerced into Integer (TypeError)
    from type.rb:2:in `add'
    from type.rb:7:in `<main>'

Rubyでの実行の場合は想定どおり puts add(1, 2) 実行後でないと TypeErrorが発生しません。

NULL Reference Check

Typeチェックに近い話ですが、Crystalのコンパイル時にnullが呼ばれるかのチェックもしてくれます。以下の作った例では時々 nil + Stringが発生しうるコードです。

def bar
  if rand(2) > 0 
    "bar"
  end
end

puts "foo" + bar

Ruby実行時はTypeチェックの話と同じく、runtime errorが発生しない限りは正常に動作しますが、

➜  crystal ruby nil.rb
foobar
➜  crystal ruby nil.rb
nil.rb:7:in `+': no implicit conversion of nil into String (TypeError)
    from nil.rb:7:in `<main>'

Crystalでの実行時には (String | Nil) という表記で nil が入ってくるのを判定し、コンパイル時に正しく落ちてくれます！

➜  crystal crystal nil.rb 
Error in nil.rb:7: no overload matches 'String#+' with type (String | Nil)
Overloads are:
 - String#+(other : self)
 - String#+(char : Char)
Couldn't find overloads for these types:
 - String#+(Nil)

puts "foo" + bar
           ^

Rerun with --error-trace to show a complete error trace.

Typeシステムの話も含め、Crystalではtypeを意識しなくてもコンパイルでのエラーチェックで Rubyで時々起こす単純でも重大な間違いを事前に防げるのがとても良いと思いました。

その他もろもろ

標準パッケージが充実！一般的なアプリを作るのに使う CSV, YAML, JSON, HTTP などの対応の上、WebSocketも含まれているのでチャットサービスも標準パッケージでつくれます！
Concurrency！今回は触る機会がなかったのですが、CrystalはGolangのようにgreen threads (fibers) をつかっています！
C-bindings！ Concurrencyと同じく、全く使う機会がありませんでしたが、C-bindingsも使えるそうです。