[インデックス 15036] ファイルの概要

このコミットは、Go言語の将来のバージョンであるGo 1.1における、定数ゼロによる整数除算の挙動変更に関するドキュメントの追加です。具体的には、Go 1では定数ゼロによる整数除算が実行時パニックを引き起こしていましたが、Go 1.1ではコンパイル時エラーとなるように変更されたことを doc/go1.1.html に記述しています。

コミット

doc/go1.1.html: CL 6710045によるゼロ除算の変更を文書化

この変更は、Go 1.1に近づくにつれて忘れないように、少なくとも文書化しておくべきだと考えています。

R=golang-dev, minux.ma CC=golang-dev https://golang.org/cl/7226064

GitHub上でのコミットページへのリンク

https://github.com/golang/go/commit/779e9dfd4d48b853b1406736b21965dd25f1ead5

元コミット内容

commit 779e9dfd4d48b853b1406736b21965dd25f1ead5
Author: Russ Cox <rsc@golang.org>
Date:   Wed Jan 30 09:23:36 2013 -0800

    doc/go1.1.html: document division by zero change from CL 6710045
    
    I am still not convinced this is a change we should make, but at least
    documenting it will keep us from forgetting it as we get closer to Go 1.1.
    
    R=golang-dev, minux.ma
    CC=golang-dev
    https://golang.org/cl/7226064

変更の背景

このコミットの背景には、Go言語のバージョン1.1における重要な言語仕様の変更があります。Go 1では、整数を定数ゼロで除算しようとすると、プログラムの実行時に「runtime panic」（実行時パニック）が発生し、プログラムが異常終了していました。これは、多くのプログラミング言語でゼロ除算が未定義動作やエラーとして扱われるため、予期せぬプログラムの停止を引き起こす可能性がありました。

Go 1.1の開発過程で、この挙動を見直し、定数ゼロによる整数除算をコンパイル時エラーとすることが決定されました。これにより、開発者はプログラムを実行する前に、このような明らかなエラーを検出できるようになります。コンパイル時エラーは、実行時パニックよりも早期に問題を特定できるため、開発効率の向上と、より堅牢なソフトウェアの構築に寄与します。

このコミットは、この重要な変更をGo 1.1の公式ドキュメント（doc/go1.1.html）に反映させることを目的としています。コミットメッセージにある「I am still not convinced this is a change we should make, but at least documenting it will keep us from forgetting it as we get closer to Go 1.1.」という記述は、この変更自体が議論の対象であったことを示唆していますが、Go 1.1のリリースに向けて、この決定された挙動を明確に文書化しておくことの重要性を強調しています。これにより、Go 1.1への移行を検討する開発者が、新しいゼロ除算の挙動を事前に理解し、適切な対応を取れるようになります。

前提知識の解説

ゼロ除算 (Division by Zero)

ゼロ除算は、数学的に未定義の操作であり、プログラミングにおいても特別な扱いが必要です。整数演算においてゼロで除算しようとすると、通常はエラーが発生します。このエラーの扱いは、プログラミング言語によって異なります。

実行時エラー (Runtime Error) / パニック (Panic): プログラムの実行中にゼロ除算が発生した場合に、プログラムが異常終了する形式のエラーです。Go言語の「panic」はこれに該当し、プログラムの通常の実行フローを中断させます。
コンパイル時エラー (Compile-time Error): プログラムがコンパイルされる段階で、ゼロ除算の可能性が検出され、コンパイルが失敗する形式のエラーです。これにより、実行前に問題を特定できます。

Go言語におけるゼロ除算の挙動

Go言語では、整数型と浮動小数点型でゼロ除算の挙動が異なります。

整数除算 (Integer Division):
- 変数によるゼロ除算: 除数が実行時にゼロになる可能性がある変数の場合、Goは「runtime error: integer divide by zero」というパニックを引き起こします。これは、コンパイラが実行時の値を予測できないためです。
```
func f(x int) int {
    y := 0
    // x / y は実行時にパニックを引き起こす可能性がある
    return x / y
}
```
- 定数ゼロによる除算: Go 1.1より前（Go 1など）では、定数 0 で整数除算を行うと、上記と同様に実行時パニックが発生していました。しかし、Go 1.1からは、このような明らかな定数ゼロ除算はコンパイル時エラーとして扱われるようになりました。これは、コンパイラがコードを解析する際に、除数が常にゼロであることを静的に判断できるためです。
浮動小数点除算 (Floating-Point Division): 浮動小数点数（float32, float64）の場合、IEEE 754浮動小数点標準に従います。ゼロ除算はパニックを引き起こしません。
- x / 0.0 (xが正の場合) は +Inf (正の無限大) になります。
- x / 0.0 (xが負の場合) は -Inf (負の無限大) になります。
- 0.0 / 0.0 は NaN (Not a Number) になります。これは、科学計算や数値解析において、無限大や非数を適切に表現するために必要な挙動です。

Go言語のドキュメント `doc/go1.1.html`

doc/go1.1.html は、Go言語のバージョン1.1における変更点や新機能、重要な情報などをまとめた公式ドキュメントの一部です。Go言語のリリースごとに、このようなドキュメントが作成され、開発者が新しいバージョンへの移行や利用をスムーズに行えるように情報が提供されます。このファイルは、Go言語のソースコードリポジトリ内に存在し、Goのウェブサイトで公開されるドキュメントの基盤となります。

技術的詳細

このコミットは、Go 1.1における整数除算の挙動変更を公式ドキュメントに反映させるものです。Go 1では、以下のようなコードは実行時にパニックを引き起こしていました。

func f(x int) int {
    return x/0 // Go 1では実行時パニック
}

これは、コンパイラが 0 が定数であることを認識していても、実行時エラーとして扱われていたことを意味します。

Go 1.1では、この挙動が変更され、定数ゼロによる整数除算は「不正なプログラム」と見なされ、コンパイル時にエラーとなるようになりました。これにより、開発者はコードをビルドする段階で、このような明らかな論理的誤りを検出できるようになります。

この変更の技術的な意味合いは以下の通りです。

早期エラー検出: 実行時パニックは、プログラムがユーザーに提供された後や、長時間の実行中に発生する可能性があります。これに対し、コンパイル時エラーは、開発者がコードを記述し、ビルドする段階で即座にフィードバックを提供します。これにより、デバッグのコストが削減され、より安定したソフトウェアを開発できます。
コンパイラの賢さの向上: コンパイラが定数式をより深く解析し、実行時でなくても検出できるエラーを静的に特定する能力が向上したことを示します。これは、言語設計とコンパイラ最適化の進化の一環です。
言語の一貫性: 明らかな定数によるゼロ除算は、多くのプログラミング言語でコンパイル時エラーとして扱われることが一般的です。Go 1.1でのこの変更は、他の言語との一貫性を高め、開発者の直感に沿った挙動を提供します。
ドキュメントの重要性: この変更は、既存のGo 1のコードベースに影響を与える可能性があるため、ドキュメントによる明確な説明が不可欠です。開発者は、Go 1.1にアップグレードする際に、既存のコードがコンパイルエラーにならないか確認する必要があります。

このコミットは、doc/go1.1.html に <h3> タグで「Integer division by zero」というセクションを追加し、Go 1とGo 1.1での挙動の違いを p タグと pre タグを用いて具体例とともに説明しています。これにより、Go 1.1のリリースノートや変更履歴を参照する開発者が、この重要な変更点を容易に把握できるようになります。

コアとなるコードの変更箇所

--- a/doc/go1.1.html
+++ b/doc/go1.1.html
@@ -14,6 +14,23 @@ TODO
 
 TODO
 
+<h3 id=\"divzero\">Integer division by zero</h3>
+
+<p>
+In Go 1, integer division by a constant zero produced a runtime panic:
+</p>
+
+<pre>
+func f(x int) int {
+\treturn x/0
+}
+</pre>
+
+<p>
+In Go 1.1, an integer division by constant zero is not a legal program, so it is a compile-time error.
+</p>
+
+
 <h2 id=\"impl\">Changes to the implementations and tools</h2>
 
 TODO: more

コアとなるコードの解説

このコミットは、doc/go1.1.html ファイルに新しいセクションを追加しています。

<h3 id="divzero">Integer division by zero</h3>: この行は、ドキュメント内に「Integer division by zero」（整数除算）という見出しを持つ新しいセクションを作成しています。id="divzero" は、このセクションへの内部リンクを可能にするためのアンカーです。
<p>In Go 1, integer division by a constant zero produced a runtime panic:</p>: この段落では、Go 1における定数ゼロによる整数除算の挙動を説明しています。具体的には、「runtime panic」（実行時パニック）が発生したことを述べています。
<pre>...</pre> ブロック: このブロックは、Go 1での挙動を示すコード例を提供しています。
```
func f(x int) int {
	return x/0
}
```
このコードは、関数 f 内で整数 x を定数 0 で除算しようとするものです。Go 1では、この x/0 の部分が実行時にパニックを引き起こしていました。<pre> タグは、整形済みテキストを表示するために使用され、コードのフォーマットを保持します。
<p>In Go 1.1, an integer division by constant zero is not a legal program, so it is a compile-time error.</p>: この段落は、Go 1.1における挙動の変更点を説明しています。Go 1.1では、定数ゼロによる整数除算は「not a legal program」（不正なプログラム）と見なされ、「compile-time error」（コンパイル時エラー）となることを明確に述べています。これにより、Go 1.1では上記のコードはコンパイルに失敗するようになります。

これらの変更は、Go 1.1のリリースに向けて、言語の重要な変更点をユーザーに明確に伝えるためのドキュメント更新です。これにより、開発者はGo 1.1への移行時に、ゼロ除算の挙動の違いを認識し、必要に応じてコードを修正することができます。

参考にした情報源リンク

Go言語におけるゼロ除算の挙動に関するStack Overflowの議論:
- https://stackoverflow.com/questions/20090003/go-division-by-zero
- https://stackoverflow.com/questions/20090003/go-division-by-zero
Go言語の浮動小数点数とゼロ除算に関する情報:
- https://ziggit.dev/posts/go-float-division-by-zero/
Go言語のパニックとリカバリーに関する情報:
- https://ycombinator.com/item?id=3709000
Go言語のゼロ除算に関するLabExの解説:
- [https://labex.io/questions/1000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000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