とある言語の例外処理 またはTry::Tinyの落とし穴

Internal of Try::Tiny

Perlをちょろっと勉強したことのある人なら誰でも、「Try::Tinyの導入してくれるtry/catch構文もどきは一体どうやって実現されているのかな？」と疑問に思うことでしょう。tryという関数にはコードブロックが渡されているように見えますが、Perlでコードブロックを渡すといえばサブルーチンリファレンスを渡すことで、そしたら try(sub { ... }) になるはずだよね、とかとか。

種明かしをしてしまうと、これを実現するにはプロトタイプ宣言を使います。

sub do_block(&) {
  my $block = shift;
  $block->();
}

do_block {
  # YouやっちゃいなYO
};

プロトタイプ宣言で、「一つめの引数はサブルーチンリファレンスだよ！」と教えてあげた場合にのみ、本来ならばdo_block sub { ... } と書かなければいけないところをdo_block { ... }と書けるような関数が書けるんですね。ちなみにこれが可能なのは、第一引数のみです。

この機能に併せてdo_block(&@)のように書くことで、例えば組み込みの map { ... } @aryや grep { ... } @ary のような挙動をする関数を定義できます。こういったDSLっぽい記述は人によって好みが分かれるところですが、知らないよりは知ってる方がいいよね、という感じです。

これでtryのような関数の書き方はわかりますが、catchはどうなっているのでしょうか？Try::Tinyの中身を見れば分かるのですが、catchもまたプロトタイプ宣言のなされた普通の関数で、中身はこうなっています。

sub catch (&;@) {
  my ( $block, @rest ) = @_;

  return (
    bless(\$block, 'Try::Tiny::Catch'),
    @rest,
  );
}

catchは、第一引数としてコードリファレンスを受け取り、それをblessしたもの + 残りの引数を単にリストにして返す関数です。第一引数のコードリファレンスはtryの中で例外が起こった場合のみ実行されるべきなので、ここでは評価されずに呼び出し元へと受け渡され、結果的にtryの引数になります。@restはfinallyを実現するための引数で、これも結果的にtryに渡されます。

つまり、Try::Tinyを使って、try { ... } catch { ... } finally { ... };という式を評価したときの流れは以下のようになります。

1. finally関数が実行され、引数のコードリファレンスがTry::Tiny::Finallyにブレスされて返される
2. catch関数が実行され、引数のコードリファレンスおよび1.で返されたコードリファレンスのリストが返される。($catch: CodeRef -> 'Try::Tiny::Catch', $finally: CodeRef -> 'Try::Tiny::Finally')
3-0. try関数が実行され、受け取ったコードリファレンス群をよしなに処理する。
3-1. tryの第一引数のコードリファレンス実行時に例外が起こった場合は$@をよしなに処理して$catchを実行。
3-2. $finallyの実行を、スコープ脱出によるオブジェクトの破棄 -> デストラクタの実行によって保証。

Try::Tinyの落とし穴

なんだか本筋からずれちゃいましたが、要はtryもcatchもfinallyも単なる関数です。なので、本物のtry/catch構文であるかのような気分で以下のようなコードを書いてしまうと

try {
  die "foo";
} catch {
  warn "caught error: $_"; # not $@
} # (セミコロンがない！)

あばばばばばばば、となってしまいますし、catch { ... } の中身は関数なので、本物のtry/catch構文であるかのような気分で外側の関数からのreturnを図っても

sub foobar {
  try {
    die "foo";
  } catch {
    return $_; # ここで関数foobarからreturnしたつもりが...
  };
  print 'hoge finished successfully.'; # 期待に反し実行されてしまう
}

foobar();

foobarからreturnしてるつもりだけど実はcoderefの中でreturnしてるだけ、という悲しい結果になってしまいます。以上2つの落とし穴は、Perl歴50年の匠ですら「時々ひっかかる」と言っているので、「Try::Tinyがナウいらしいぜ！」となんとなく使い始めた人がひっかかるのはもはや必定です。

ちなみに、try or catchの中でreturnした結果は最終的にtryの返り値になるので、Try::Tinyが導入しているのはtry/catch構文ではなく値を返せるtry/catch式であるといえます。