有些人喜欢说“一切都是对象”,但实际上在 Raku 中变量不是对用户暴露的对象。
当编译器遇到类似 的变量声明时,它会将其注册到某个内部符号表中。此内部符号表用于检测未声明的变量,并将变量的代码生成与正确的作用域联系起来。
在运行时,变量显示为*词法板中*的条目,或*简称*为*lexpad*。这是一个每个作用域的数据结构,它存储每个变量的指针。
在 my $x
这种情况下,变量的 $x
的 lexpad 条目是指向 Scalar
类型对象的指针,通常称为*容器*。
标量容器
虽然 Scalar 类型的对象在 Raku 中无处不在,但您很少直接将它们视为对象,因为大多数操作*都是去容器化的*,这意味着它们会对 Scalar
容器的内容而不是容器本身起作用。
在这样的代码中:
赋值 $x = 42
在标量容器中存储指向 Int
对象 42 的指针,lexpad 条目 $x
指向该标量容器。
赋值运算符要求左侧的容器将值存储在其右侧。究竟是什么意思取决于容器类型。因为 Scalar
它意味着“用新的值替换先前存储的值”。
请注意,子例程签名允许传递容器:
sub f($a is rw) {
$a = 23;
}
my $x = 42;
f($x);
say $x; # OUTPUT: «23»
在子例程内部,lexpad 条目 $a
指向 $x
指向子例程外部的同一容器。这就是为什么给 $a
赋值也修改了 $x
的内容。
同样,例程可以返回容器,如果它被标记为 is rw
:
my $x = 23;
sub f() is rw { $x };
f() = 42;
say $x; # OUTPUT: «42»
对于显式返回,必须使用 return-rw
而不是 return
。
返回容器是 is rw
属性访问器的工作方式。所以:
class A {
has $.attr is rw;
}
相当于
class A {
has $!attr;
method attr() is rw { $!attr }
}
标量容器对类型检查和大多数只读访问都是透明的。.VAR
使它们可见:
my $x = 42;
say $x.^name; # OUTPUT: «Int»
say $x.VAR.^name; # OUTPUT: «Scalar»
并且参数上的 is rw
需要存在可写的 Scalar 容器:
sub f($x is rw) { say $x };
f 42;
CATCH { default { say .^name, ': ', .Str } };
# OUTPUT: «X::Parameter::RW: Parameter '$x' expected a writable container, but got Int value»
Callable 容器
可调用容器在 Routine 调用语法和存储在容器中的对象的 方法的实际调用之间提供了桥梁。声明容器时需要使用符号 &
,执行时必须省略 Callable
。默认类型约束是 Callable。
my &callable = -> $ν { say "$ν is", $ν ~~ Int??" whole"!!" not whole" }
callable( ⅓ );
callable( 3 );
当提到存储在容器中的值时,必须提供 signal 符号。这反过来允许 Routine
被用作调用的。
sub f() {}
sub caller(&c1, &c2){ c1, c2 }
caller(&f, &g);
在赋值之后,Raku 还支持 :=
*绑定*运算符。将值或容器绑定到变量时,会修改变量的 lexpad 条目(而不仅仅是它指向的容器)。如果你这样写:
my $x := 42;
my $x := 42;
$x = 23;
CATCH { default { say .^name, ': ', .Str } };
# OUTPUT: «X::AdHoc: Cannot assign to an immutable value»
您还可以将变量绑定到其他变量:
这里,在初始绑定之后,$a
的 lexpad 条目和 $b
的lexpad 条目两者都指向同一个标量容器,因此给一个变量赋值也会改变另一个变量的内容。
您之前已经看到过这种情况:它正是签名参数标记为 is rw
的情况。
无符号变量和带有 is raw
trait 的参数总是绑定的(无论使用 =
或 :=
):
my $a = 42;
my \b = $a;
b++;
say $a; # OUTPUT: «43»
sub f($c is raw) { $c++ }
f($a);
say $a; # OUTPUT: «44»
Scalar 容器和 listy things
在 Raku 中有许多位置容器类型,其语义略有不同。最基本的是 List; 它由逗号运算符创建。
say (1, 2, 3).^name; # OUTPUT: «List»
列表是不可变的,这意味着您无法更改列表中的元素数。但是,如果其中一个元素恰好是标量容器,您仍然可以给它赋值:
my $x = 42;
($x, 1, 2)[0] = 23;
say $x; # OUTPUT: «23»
($x, 1, 2)[1] = 23; # Cannot modify an immutable value
CATCH { default { say .^name, ': ', .Str } };
# OUTPUT: «X::Assignment::RO: Cannot modify an immutable Int»
所以列表不关心它的元素是值还是容器,它们只是存储和检索给它们的任何东西。
列表也可以是惰性的; 在这种情况下,最终的元素是根据迭代器的要求生成的。
Array
就像一个列表,除了它强制所有元素都是容器,这意味着你总是可以给元素赋值:
my @a = 1, 2, 3;
@a[0] = 42;
say @a; # OUTPUT: «[42 2 3]»
@a
实际上存储了三个标量容器。@a[0]
返回其中一个,赋值运算符用新的整数替换该容器中存储的整数值 42
。
赋值和绑定给数组变量
对标量变量和数组变量的赋值都执行相同的操作:丢弃旧值,并输入一些新值。
然而,很容易观察到它们有多么不同:
my $x = 42; say $x.^name; # OUTPUT: «Int»
my @a = 42; say @a.^name; # OUTPUT: «Array»
这是因为 Scalar
容器类型隐藏得很好,但 Array
没有这样的效果。对数组变量的赋值也是强制性的,因此可以将非数组值赋给数组变量。
要将非 Array
放入数组变量,绑定起作用:
my @a := (1, 2, 3);
say @a.^name; # OUTPUT: «List»
作为一个奇怪的旁注,Raku 支持绑定到数组元素:
my @a = (1, 2, 3);
@a[0] := my $x;
$x = 42;
say @a; # OUTPUT: «[42 2 3]»
如果您已经阅读并理解了之前的解释,那么现在是时候知道这是如何工作的了。毕竟,绑定到变量需要该变量的 lexpad 条目,虽然数组有一个 lexpad 条目 ,但每个数组元素都没有 lexpad 条目,因为您无法在运行时展开 lexpad。
答案是在语法级别识别绑定到数组元素,而不是为正常绑定操作发出代码,在数组上调用特殊方法(BIND-KEY
被调用)。此方法处理与数组元素的绑定。
请注意,虽然支持,但通常应避免直接将非容器化事物绑定到数组元素中。这样做可能会在以后使用数组时产生反直觉的结果。
my @a = (1, 2, 3);
@a[0] := 42; # This is not recommended, use assignment instead.
my $b := 42;
@a[1] := $b; # Nor is this.
@a[2] = $b; # ...but this is fine.
@a[1, 2] := 1, 2; # runtime error: X::Bind::Slice
CATCH { default { say .^name, ': ', .Str } };
混合列表和数组的操作通常可以防止发生这种意外情况。
展平, 项和容器
for @a { }; # 3 iterations
my $a = (1, 2, 3);
for $a { }; # 1 iteration
@
-sigiled 变量不会在列表上下文中展平:
my @a = 1, 2, 3;
my @b = @a, 4, 5;
say @b.elems; # OUTPUT: «3»
有些操作会使不在标量容器内的子列表被展平:slurpy parameters(*@a
)和显式调用 flat
:
您还可以使用 |
创建 Slip,将列表引入另一个列表中。
my @l := 1, 2, (3, 4, (5, 6)), [7, 8, (9, 10)];
say (|@l, 11, 12); # OUTPUT: «(1 2 (3 4 (5 6)) [7 8 (9 10)] 11 12)»
say (flat @l, 11, 12) # OUTPUT: «(1 2 3 4 5 6 7 8 (9 10) 11 12)»
在第一种情况下,@l
的每个元素都作为结果列表的相应元素*滑动*。另一方面,flat
*扁平化*所有元素,包括所包含数组的元素,除了 (9 10)
。
如上所述,标量容器可防止扁平化:
sub f(*@x) { @x.elems };
my @a = 1, 2, 3;
say f $@a, 4, 5; # OUTPUT: «3»
@
字符也可以用作将参数强制为列表的前缀,从而删除标量容器:
my $x = (1, 2, 3);
.say for @$x; # 3 iterations
但是,*解容器*运算符 <>
更适合去除非列表项:
my $x = ^Inf .grep: *.is-prime;
say "$_ is prime" for @$x; # WRONG! List keeps values, thus leaking memory
say "$_ is prime" for $x<>; # RIGHT. Simply decontainerize the Seq
my $y := ^Inf .grep: *.is-prime; # Even better; no Scalars involved at all
方法通常不关心他们的调用者是否在标量中,所以:
my $x = (1, 2, 3);
$x.map(*.say); # 3 iterations
在三个元素的列表上 map,而不是在一个元素上 map。
自引用数据
容器类型(包括 Array
和 Hash
)允许您创建自引用结构。
my @a;
@a[0] = @a;
put @a.perl;
# OUTPUT: «((my @Array_75093712) = [@Array_75093712,])»
虽然 Raku 不会阻止您创建和使用自引用数据,但这样做可能会导致您尝试转储数据。作为最后的手段,您可以使用 Promises 来处理超时。
任何容器都可以具有类型对象或形式的类型约束。两者都可以放在声明符和变量名之间,也可以放在 trait of。之后。约束是变量的属性,而不是容器的属性。
subset Three-letter of Str where .chars == 3;
my Three-letter $acronym = "ÞFL";
在这种情况下,类型约束是(编译类型定义的)subset Three-letter
。
变量可能没有容器,但仍然提供重新绑定和类型检查重新绑定的能力。原因是在这种情况下绑定运算符 执行类型检查:
my Int \z = 42;
z := 100; # OK
z := "x"; # Typecheck failure
例如,当绑定到 Hash 键时,情况并非如此,因为绑定随后由方法调用处理(即使语法保持不变,使用 :=
运算符)。
Scalar
容器的默认类型约束是 。.VAR.of
方法提供了对容器类型约束的内省,对于 @
和 %
sigiled 变量,它给出了值的约束:
my Str $x;
say $x.VAR.of; # OUTPUT: «(Str)»
my Num @a;
say @a.VAR.of; # OUTPUT: «(Num)»
my Int %h;
say %h.VAR.of; # OUTPUT: «(Int)»
Definedness 约束
容器还可以强制执行变量是定义的。在声明中放一个笑脸:
my Int:D $def = 3;
say $def; # OUTPUT: «3»
您还需要在声明中初始化变量,毕竟变量不能是未定义的。
也可以在使用 的作用域中声明的所有变量中强制执行此约束。来自其他语言的人们总是会定义变量,他们希望看看。