ある開発者が、 Werewolf Early Warning System と名付けられた複数のプログラミング言語にわたる月相計算関数のオープンソースコレクションをリリースした。このプロジェクトは、 C++ や Rust などのシステムレベル言語から Python や JavaScript などのスクリプト言語まで、8つの異なる言語で同じ天体アルゴリズムを実装している。
サポート言語:
- システムレベル: C/C++、 Rust 、 Zig
- スクリプト: Lua 、 JavaScript 、 Python
- DSL: awk 、 bc
- 最近追加: Raku
コピーペーストルールが興味深いプログラミング課題を生み出す
このプロジェクトを特に興味深くしているのは、厳格なコピーペーストルール要件である。各関数は完全に自己完結型でなければならず、開発者が依存関係や環境変更なしにコードを直接プロジェクトにコピーペーストできるようになっている。この制約は、そのような制限がコーディングスタイルとパフォーマンスにどのような影響を与えるかについて、開発者間で議論を呼んでいる。
この要件により、プログラマーは通常のアプローチとは異なる思考を強いられる。外部ライブラリやグローバル変数に依存する代わりに、各実装は純粋で独立したものでなければならない。これにより、クリーンコード実践と実用的制約の間に興味深い緊張関係が生まれる。
ある開発者は、 Rust の実装が C バージョンよりも高速に動作する可能性が高いと指摘したが、これは Rust が本質的に高速だからではなく、自己完結型要件が異なる最適化選択につながったからである。 Rust コードはクロージャを使用した単一のfloor演算を使用するが、 C バージョンでは制約内での可読性を維持するために2つのfmod演算が必要だった。
単純な時間除算を超えて
このプロジェクトは、月相計算に関する一般的な誤解に対処している。多くの開発者は最初、 Unix エポックからの時間を月の周期で単純に割ることができると仮定する。しかし、月相にはより複雑な天体計算が含まれ、 Kepler の方程式の解法や軌道力学の考慮が必要である。
このアルゴリズムは、 John Walker の1980年代の moontool プログラムに由来し、それ自体は Practical Astronomy With Your Calculator に基づいていた。各実装は月齢をラジアンで返し、これを照明された部分、相名、絵文字表現に変換できる。
主要なアルゴリズムの特徴:
- 月の「年齢」をラジアンで返す
- 公式: (1-cos(x))/2 で照らされた部分の割合を求める
- 月齢（日数）: 正規化された年齢に約29.5を掛ける
- John Walker の1980年代の moontool アルゴリズムに基づく
- 原典: "Practical Astronomy With Your Calculator"
コミュニティ貢献と技術的改良
このプロジェクトはプログラミングコミュニティからの貢献を集めており、最近では Raku 実装の追加も含まれている。 Raku バージョンは、組み込みのユークリッド剰余サポートやネイティブpi定数など、いくつかのエレガントな言語機能を紹介している。
最適化の機会について技術的議論が生まれており、一部の開発者は角度を[0, 360)ではなく[0, 2)の範囲に正規化することで、特にsinpiやcospiなどの特殊数学関数を使用する際に、パフォーマンスと精度の両方を向上させることができると提案している。
このプロジェクトは、プログラミング制約がいかに創造的解決策と言語間学習につながるかを実証している。厳格な純粋性要件を維持しながら異なる言語間で同一のアルゴリズムを実装することで、言語設計がコード構造とパフォーマンストレードオフにどのような影響を与えるかについての洞察を提供している。