MP-SPDZ开源库——while

今天记录下一个spdz开源库里的while_do函数的用法

测试版本0.3.0

While-do loop. ：函数是用来做while循环的。

The decorator requires an initialization, ：解释器需要一个初始化，可以理解为在这里为循环赋初始状态（值）
and the loop body function must return a suitable input for condition.：loop body也是一个函数，它被while_do函数修饰，可以理解为循环体也作为一个参数被传入while_do函数里执行。如果不懂可以百度下python中@函数修饰符的作用。

Parameters
condition – function returning public integer (regint/cint/int)：字面翻译是条件的意思，实际应该是一个函数，这个函数执行的是某个条件的判断。（不要疑惑，我们在小学二年级就学过，python的函数的传参也可以传函数。）
args – arguments given to condition and loop body：一些参数，这些参数被用在条件函数和循环体。可以用来给解释器初始化。

def while_do(condition, *args):
    def decorator(loop_body):
        while_loop(loop_body, condition, *args)
        return loop_body
    return decorator

源代码不多说了。

@while_do(lambda x: x < 10, regint(0))
def f(i):
    ...
    return i + 1

lambda：是python内置的一个表达式语法，不熟悉的同学可以百度下。在这个例子中就是判断传入的参数x是否小于10
regint(0)：表示初始值为0。也就是一开始i=0。regint是spdz库定义的一个类型，没看过可以暂时放一放，可以把它看作int
def f(i)：定义了一个循环体函数
return i+1:循环体函数返回了i+1
实例代码的运行流程：

i被赋予初值i=0...做了某些操作返回了i+1判断i+1是否<10若小于10，继续执行循环体函数若大于等于10跳出循环，结束
等价代码：

while i<10:
	...
	i = i + 1

原始的python语法实现：

def insertsort(a, low, high):
    for i in range(low + 1, high):
        j = i
        while j > 0 and a[j] < a[j - 1]:
            a[j], a[j - 1] = a[j - 1], a[j]
            j -= 1

我们根据上面的代码，转换成按照spdz库语法写的代码。

def insertsort(a,low,high):
    @for_range(low+1,high)
    def _(i):
        @while_do(lambda j:j>0, i)
        def _(j):
            a[j],a[j-1] = cond_swap(a[j],a[j-1])
            return j-1

for_range就是for循环，没见过的小伙伴可以跳过，我们这里主要讲while_do的用法。
直接看最里面的while层。

为循环体的j赋初值j=ia[j],a[j-1] = cond_swap(a[j],a[j-1]) 这个是spdz定义的函数，如果ajreturn j-1：让j的值减一判断j是否大于0，不满足则跳出循环。
另一个版本： 将lambda替换成了函数

def insertsort1(a,low,high):
    @for_range(low+1,high)
    def _(i):
        def jian(k):
            return k>0
        @while_do(jian, i)
        def _(j):
            a[j],a[j-1] = cond_swap(a[j],a[j-1])
            return j-1

完整的测试代码：test.mpc

a = Array(10,sint)
a.assign([45,65,1,427,11,54,154,254,96,47])
print_ln("a = %s",a.reveal())
low = 0
high = 10
def insertsort(a,low,high):
    @for_range(low+1,high)
    def _(i):
        @while_do(lambda j:j>0, i)
        def _(j):
            a[j],a[j-1] = cond_swap(a[j],a[j-1])
            return j-1
def insertsort1(a,low,high):
    @for_range(low+1,high)
    def _(i):
        def jian(k):
            return k>0
        @while_do(jian, i)
        def _(j):
            a[j],a[j-1] = cond_swap(a[j],a[j-1])
            return j-1
insertsort1(a,low,high)
print_ln("a = %s",a.reveal())
a.sort()
print_ln("a = %s",a.reveal())

编译：./compile.py -F 64 test
执行：scripts/run-online.sh test
运行结果：

Running /home/spdz030/scripts/../Player-Online.x 0 test -pn 16118 -h localhost -N 2
Running /home/spdz030/scripts/../Player-Online.x 1 test -pn 16118 -h localhost -N 2
a = [45, 65, 1, 427, 11, 54, 154, 254, 96, 47]
a = [427, 254, 154, 96, 65, 54, 47, 45, 11, 1]
REWINDING - onLY FOR BENCHMARKING
a = [1, 11, 45, 47, 54, 65, 96, 154, 254, 427]
The following timing is exclusive preprocessing.
Time = 0.0522126 seconds 
Data sent = 0.423992 MB in ~892 rounds (party 0)
Global data sent = 0.847968 MB (all parties)
This program might benefit from some protocol options.
Consider adding the following at the beginning of 'test.mpc':
	program.use_edabit(True)