KotlinのChannelsを使ったパイプライン処理の中身がわからない

Question

Kotlinの公式ドキュメントにあるパイプライン処理で素数を求める例がどうしてもわからないので、解説いただけないでしょうか？
公式ドキュメントへのリンクはこちらになります。

公式ドキュメントに載っているコードは以下です。

import kotlinx.coroutines.*
import kotlinx.coroutines.channels.*

fun main() = runBlocking {
    var cur = numbersFrom(2)
    repeat(10) {
        val prime = cur.receive()
        println(prime)
        cur = filter(cur, prime)
    }
    coroutineContext.cancelChildren() // cancel all children to let main finish    
}

fun CoroutineScope.numbersFrom(start: Int) = produce<Int> {
    var x = start
    while (true) send(x++) // infinite stream of integers from start
}

fun CoroutineScope.filter(numbers: ReceiveChannel<Int>, prime: Int) = produce<Int> {
    for (x in numbers) if (x % prime != 0) send(x)
}

出力結果が、以下のようになります。

2
3
5
7
11
13
17
19
23
29

おそらく２以降のすべての自然数を一つ一つ素数で割っていって、割り切れるかどうかを確かめているのかと思いますが、なぜこの結果になるのかわかりません。
filterを再起的に代入しているので、filter内のnumbersのループが2回目以降のrepeatの中では素数のループになる？しかし走査はすべての自然数で行わないといけないし...と頭がこんがらがって処理の順番がよくわかりません。
例えば、filterの中でxが9、primeが2の場合とかは普通に9が素数としてsendされてしまわないでしょうか？

どなたかこちらのサンプルを理解できたという方は詳しく解説いただけないでしょうか。よろしくお願いいたします。

Answer 1

fun main() {
    var cur = (2 .. 10000).toMutableList()
    repeat(10) {
        val prime = cur.removeFirst()
        println(prime)
        cur.removeIf{it % prime == 0}
    }
}

コルーチンを使わずに書いたらこんな感じです。

filterを再起的に代入しているので、filter内のnumbersのループが2回目以降のrepeatの中では素数のループになる？しかし走査はすべての自然数で行わないといけないし...と頭がこんがらがって処理の順番がよくわかりません。

おおむね考え方はあってますがcurは素数だけが現れるジェネレーター(?)ではなく、今まで発見した素数の倍数を取り除いた自然数のジェネレーターです。そして素数かどうかを判定するには、その数未満の素数で割り切れるかどうかを考えれば十分なので、curの最小の数は素数であるとわかります。

例えば、filterの中でxが9、primeが2の場合とかは普通に9が素数としてsendされてしまわないでしょうか？

        cur = filter(cur, prime)

このコードがprime == 3で呼ばれた時のことを考えると

fun CoroutineScope.filter(numbers: ReceiveChannel<Int>, prime: Int) = produce<Int> {
    for (x in numbers) if (x % prime != 0) send(x)
}

xが9だったとしてもif (x % prime != 0)を満たさないので、捨てられておしまいです。

Comments

[kz_kw]

回答ありがとうございます！
かなりわかりやすい説明で感動しました。
ループ中のsendをリストに、receiveをremoveFirstに、filter関数をremoveIfに対応させるコードで、イメージがだいぶ明確になりました。
おかげで中身でどういった処理が行われているのか理解できました。
ありがとうございます！