Подання термів

Допущені види: атоми/булеві значення, довільні цілі числа, скінченні числа з рухомою комою binary64, кортежі, правильні/неправильні списки та рядки, map, bitstring і звичайні кортежні record; native records (native records); fun (функціональні значення); локальні pid, порти та посилання (нижче, порти). Кодування слів описано в abi.md.

Володіння

• Складені значення живуть у купі свого процесу (runtime). Вказівники процесу завжди вказують на початок об'єкта. Допуск перевіряє володіння: слово вказує, з вирівнюванням за словом, нижче за вершину блоку купи процесу або одного з його фрагментів, і заголовок (або cons-комірка) за цією адресою відповідає його тегу (допуск). Чужі та застарілі слова відхиляються без жодного читання пам'яті. Вид і розмір декодуються із заголовка.
• Term хоста для значення в купі — це сире слово з тегом, дійсне до наступного збирання сміття в його купі (корені); воно не закріплює пам'ять купи. Після знищення контексту доступ повертає expired_context; після пізнішого збирання — stale_term. Терми завжди можна безпечно знищувати.
• Конструювання перевіряє дочірні значення, резервує пам'ять, ініціалізує, а потім публікує за один крок; у разі невдачі пам'ять і лічильники відкочуються.
• Term::from_word(word) допускає лише безпосередні значення, що не залежать від власника; Term::from_word(word, context) також допускає атоми та терми купи цього контексту. Передавання в межах тієї самої купи зберігає ідентичність. copy_to/ProcessHeap::add копіюють граф іншого процесу того самого runtime зі збереженням спільних частин; фабрики термів відхиляють чужі вхідні дані з wrong_owner (копіювання між купами).
• Комірки живуть, доки явне збирання сміття не виявить їх недосяжними, або до знищення купи.

Атоми

• AtomStorage на кожен runtime, ліниве інтернування за точним написанням UTF-8, без нормалізації та витіснення. RuntimeOptions::max_atoms 1..2^26, за замовчуванням 2^20; назви модулів/експортів враховуються. Уже наявні написання успішно обробляються і при заповненій таблиці.
• До 255 скалярних значень Unicode; порожні, NUL і додаткові символи дозволено; пошкоджений/надмірно довгий/сурогатний UTF-8 відхиляється.
• Корисне навантаження береться з лічильника на весь процес ОС, тож слово атома чужого runtime можна виявити. 32-бітні процеси мають загалом 2^26 ідентичностей за весь час роботи.
• Атомні Term хоста закріплюють написання і переживають знищення runtime. Перенесення атома між runtime означає інтернування atom_utf8() у цільовому.
• Булеві значення — це атоми true/false.
• Інтернування і пошук безпечні для одночасних робочих потоків планувальника (потоки); написання зберігає одне слово.

Цілі числа

• Значення, що вміщуються в 28/60-бітне корисне навантаження цілі, є безпосередніми; більші — незмінні комірки зі знаком і модулем. Нуль і малі значення завжди нормалізуються до безпосередніх. Звуження літералів до ширини хоста немає.
• Згенеровані +, -, * пробують вбудований швидкий шлях для двох безпосередніх значень (обчислення подвійної ширини з явними межами), інакше викликають сервіс runtime.
• div відкидає дробову частину в бік нуля; rem бере знак діленого; побітові операції використовують нескінченний додатковий код; від'ємна кількість зсуву змінює напрямок; величезні зсуви праворуч насичуються до 0 або -1.
• Помилки: неправильні операнди і нульовий дільник → badarith; abs/1 → badarg.
• Обмеження: як в ERTS, модуль займає щонайбільше BIG_ARITY_MAX слів: 4 194 240 біт на 64-бітних цілях (65 535 слів), 4 194 272 на 32-бітних (131 071 слово); десятковий текст відповідно (1 262 593 і 1 262 602 цифри). Більший арифметичний результат викликає error:system_limit у тілі (ValueOutcome::system_limit, ABI) і робить guard невдалим; цілочисловий сегмент, що вилучає більше значення, не збігається. Компілятор відхиляє літерал понад 4 194 240 біт (illegal integer, як сканер OTP) і константний зразок понад цю межу (illegal pattern).

Числа з рухомою комою

• Біти IEEE binary64 передаються в runtime як вісім байтів у мережевому порядку; NaN і нескінченність відхиляються. Без fast-math.
• + - * лишаються точними для двох цілих чисел; будь-який операнд із рухомою комою спричиняє використання binary64. / завжди перетворює обидва. Нескінченні результати та нульові дільники → badarith.
• float/1 округлює до найближчого парного; round/1 при рівновіддаленості округлює від нуля; trunc, floor, ceil повертають довільні цілі числа. Неправильні операнди → badarg.
• Точна рівність розрізняє 1 і 1.0, а також 0.0 і -0.0; числове порівняння порівнює точну цілу частину і дріб числа з рухомою комою, ніколи не округлюючи ціле число. min/max при рівності повертають перший операнд.

Кортежі, списки, рядки

• Кортеж: заголовок з арністю + поля. Cons: слова голови + хвоста. {} і [] є безпосередніми значеннями. Рядки — це списки кодових точок. Списки не мають обмеження довжини, крім пам'яті (зокрема необов'язкового бюджету купи). Кортежі містять до 16 777 215 елементів (MAX_TUPLE_ARITY, MAX_ARITYVAL в OTP); конструктори повідомляють про більший як resource_limit, вбудовані функції викликатимуть badarg.
• Сервіси: hd, tl, length, tuple_size, size, element з нумерацією від одиниці.

Map

• Незмінні таблиці, відсортовані за точним порядком ключів. Дублікати ключів під час конструювання зберігають останнє значення. Конструювання сортує ключі (O(n log n) порівнянь; уже впорядковані за зростанням ключі лише перевіряються); оновлення вставляють за допомогою двійкового пошуку. Немає обмеження розміру чи роботи, крім пам'яті, як в OTP; на 32-бітних цілях кількість слів у заголовку обмежує map 2^24 - 1 записами (resource_limit). Цілочислові ключі та ключі з рухомою комою різняться (також 0.0 і -0.0, також у вкладених значеннях).
• Оновлення K := V вимагають наявності ключа; K => V вставляє або замінює. Оновлення готують нову таблицю і публікують її один раз.
• Помилки в тілі: {badmap, M}, {badkey, K}; guard натомість відхиляють.
• Сервіси: is_map, map_size, map_get, is_map_key, конструювання, оновлення.

Bitstring

• Упаковані від старшого біта, з точною довжиною в бітах і обнуленим доповненням. До 64 байтів зберігаються безпосередньо в binary купи, розмір якого відповідає даним; більші значення використовують спільний незмінний буфер поза купою, на який дивляться позакупні комірки binary, спільні з вилученими хвостами. Буфер враховується один раз для процесу, що його створив. Обмеження розміру немає, крім необов'язкового бюджету купи процесу; цілочислові сегменти записуються без побудови цілого числа такої ж ширини, як сегмент.
• Конструювання готує всі сегменти перед публікацією. Цілочислові сегменти обрізаються; нативний порядок байтів береться з розміщення даних цілі.
• Сегменти з рухомою комою: ширина 16/32/64; конструювання може кодувати нескінченність, але зіставлення відхиляє нескінченні поля та поля NaN. Зіставлення з рухомою комою нульової ширини вилучає 0.0.
• Сегменти UTF-8/16/32 перевіряють скалярні значення, сурогати і обрізання.
• Зіставлення просуває явний бітовий курсор лише в разі успіху; :all як явний розмір недійсний.
• Сервіси: is_binary, is_bitstring, bit_size, byte_size (округлює вгору), size (округлює вниз), binary_part/2,3. Помилки → badarg.

Record

• Звичайні record розгортаються в кортежі {Tag, Fields...}. Оголошення мають передувати використанню; дублікати, невідомі поля, посилання вперед/на себе і недійсні поля з підстановочним знаком є помилками.
• Конструювання обчислює поля в порядку оголошення: явне значення, інакше значення за замовчуванням _ = V, інакше оголошене значення за замовчуванням, інакше undefined. Кожне значення за замовчуванням обчислюється окремо для кожного використання.
• Зразки перевіряють арність і тег, потім лише перелічені поля. #r.f — індекс з нумерацією від одиниці (тег на позиції 1).
• Доступ до поля перевіряє арність і тег; невдача дає {badrecord, V} у тілах і відхилення в guard.
• is_record(V, r) використовує оголошену арність. is_record/3 потребує атомного тегу і цілої арності (недодатна → false; неправильні типи → badarg); атом як третій аргумент — це запит щодо native record, і він повертає false. Guard вимагають буквальних аргументів.
• Оновлення Expr#r{f = V, ...} обчислює нові значення в порядку вихідного коду, потім Expr, потім перевіряє арність і тег ({badrecord, Value} у разі невідповідності, також для Expr#r{}) і будує новий кортеж; інші поля копіюються. _ = V в оновленнях відхиляється; оновлення недопустимі в зразках і guard.
• record_info(fields | size, r) розгортається під час компіляції в список назв полів або розмір кортежу. Обидва аргументи мають бути буквальними атомами, а r — раніше оголошеним кортежним record; у guard це недопустимо, а локальна record_info/2 відхиляється як уже визначена.
• Native records: native records (локальні, кваліфіковані, імпортовані та анонімні форми).

Pid і посилання

План 11, step 42. self/0 повертає pid процесу, що викликає, make_ref/0 — нове посилання; pid_to_list/1 і ref_to_list/1 повертають їхній текст.

• Pid — безпосереднє слово (молодші чотири біти 0x3), що містить номер процесу. Номери беруться з однієї послідовності на весь процес ОС і ніколи не використовуються повторно, тож runtime допускає слово pid лише тоді, коли сам видав цей номер: підроблене слово (ніколи не видане) або pid іншого runtime дає wrong_owner. Pid завершеного процесу лишається дійсним термом, як в OTP. 32-бітні цілі мають 2^28 номерів на один запуск програми, 64-бітні — 2^60; створення процесу понад цю межу завершується з resource_limit.
• Порт (step 57B плану) — безпосереднє слово (молодші чотири біти 0x7), що містить його номер із власної послідовності без повторного використання, допускається як pid; друкується як #Port<0.N> і впорядковується між fun і pid (порти).
• Посилання — комірка купи (reference: заголовок плюс невідстежуване 64-бітне число), що допускається, як і кожен терм купи: лише у власному процесі, застаріває після збирання сміття для Term хоста, копіюється між процесами за значенням. Номери беруться з одного лічильника на весь процес ОС, тож кожне посилання в межах запуску програми унікальне.
• Друк дотримується локальних ідентичностей OTP: pid як <0.N.S> (N — молодші 28 бітів його номера, S — решта), посилання як #Ref<0.A.B.C> (C — молодші 18 бітів його номера, B — наступні 32, A — решта), в обох стилях ~w і display. Pid упорядковуються за номером, посилання — за номером, тож пізніші посилання програми впорядковуються після раніших.

Порівняння і порядок

Ітеративне, без обмеження роботи, як в OTP: порівняння обмежує лише пам'ять для пар в очікуванні, зокрема пошуки ключів map, а ідентичні слова рівні без обходу. Bitstring, вирівняні за байтами, порівнюються цілими байтами одразу. Порядок: числа < атоми < посилання < fun < pid < кортежі < native records < map < nil < списки < bitstring (fun упорядковуються між собою). Атоми порівнюються за написанням UTF-8 (порядок кодових точок); кортежі — за арністю, потім за полями; map — за розміром, потім ключами, потім значеннями; bitstring — за логічними бітами.

Друк

format_term (output.hpp) відображає будь-який допущений терм в одному з двох стилів OTP. Цілі числа, кортежі (record є кортежами) і вкладеність виглядають однаково в обох.

• Map друкуються в порядку ключів map (maps:iterator(M, ordered), як ~kw в OTP). Типовий ~w і erlang:display/1 в OTP натомість дотримуються внутрішнього розміщення: порядку таблиці атомів для атомних ключів малих map (він різниться між запусками VM) і порядку хешів понад 32 ключі. Clause цей порядок не відтворює.
• Відображення ітеративне, тож глибину обмежує лише сам терм. Текст за замовчуванням обмежено 64 MiB; перевищення (наприклад, через широко спільний підтерм) завершується з resource_limit і не повертає часткового тексту.
• Еталони: runtime_printing порівнює обидва стилі з OTP для 9 542 значень (усі результати корпусу плюс авторські граничні випадки); рядки display, порядок map яких в OTP є внутрішнім, пропускаються (фікстури).