ErLang中的标点符号

 

ErLang中的标点符号 
ErLang语法中充满了一些约定。大写字母开头的名字（好比Address），表示一个变量，包括参数、局部变量等；小写字母开头的单词（好比ok），表示一个常量，叫作atom（原子的意思），包括常量名、函数名、模块名等。 
ErLang的注释用%开头。ErLang用下划线“_”表示任意变量，相似于Java的switch语法里面的default选项。 
ErLang脱胎于Prolog，不过，我以为，ErLang语法和Haskell语法比较象，都是采用 -> 定义函数。 
ErLang语句中的标点符号用法很象文章的标点符号。 
整个函数定义结束用一个句号“.”；同一个函数中，并列的逻辑分支之间，用分号“;”分界；顺序语句之间，用逗号“,”分隔。 
ErLang中，{ }不是表示程序块的开头和结尾，而是表示一种特殊的数据结构类型——Tuple（元组），好比，{12, 3, ok}。咱们能够把Tuple理解为定长数组。 
[ ] 则表示最基本的函数式编程的数据结构类型——List。List数据结构很基本，写法和用法也有必定的复杂度，不是表面上看起来那么简单，后面讲解Closure的章节会详细介绍List的最基本的构造原理。 
下面咱们来看一个简单的例子。 
咱们首先定义一个最简单的函数，把一个参数乘以10，而后加1。 
times10( Number ) –> 
Temp = 10 * Number, 
Temp + 1. 

为了说明问题，上面的代码把乘法操做和加法操做分红两个步骤。Temp = 10 * Number语句后面是逗号，由于这是两条顺序执行的语句。 Temp + 1语句后面是句号，表示整个函数定义结束。并且，能够看出，ErLang没有return语句，最后执行的那条语句的执行结果就是返回 值。 
下面，咱们把这个函数优化一下。当参数等于0的时候，直接返1；不然，就乘以10，而后加1，而后返回。这时候，咱们就要用到case of逻辑分支语句，至关于java的switch语句。 
times10( Number ) –> 
case Number of 
0 -> 1; 
_ -> 
Temp = 10 * Number, 
Temp + 1 
end. 

咱们来仔细观察这段ErLang程序。 
当Number等于0的时候，直接返回1。因为这是一条分支语句，和后面的分支是并列的关系，因此，1的后面的标点符号是分号。后面这个分支，下划线“_”表示任何其它值，这里就表示除了1以外的任何其它数值。 
须要注意的一点是，case of语句须要用end结尾，end以前不须要有标点符号。 
上述代码中的case of 语句，其实就是Pattern Match的一种。ErLang的Pattern Match很强大，可以大幅度简化程序逻辑，后面进行专门介绍。 
Pattern Match 
Pattern Match主要有两个功能——比较分派和变量赋值。 
其中，比较分派是最主要的功能。比较分派的意思是，根据参数值进行条件分支的分派。能够把比较分派功能看做是一种相似于if, else等条件分支语句的简洁强大写法。 
上面的例子中，case Number of 就是根据Number的值进行比较分派。更常见的写法是，能够把Pattern Match部分提到函数定义分支的高度。因而，上述代码能够写成下面的形式： 
times10( 0 ) –> 1; 
times10( Number ) –> 
Temp = 10 * Number, 
Temp + 1. 

这段代码由两个函数定义分支构成，因为两个函数分支的函数名相同，并且参数个数相同，并且两个函数定义分支之间采用分号“;”分隔，说明这是同一个函数的定义。函数式编程语言中，这种定义方式很常见，看起来形式很整齐，宛如数学公式。 
这段代码的含义是，当参数值等于0的时候，那么，程序走第一个函数定义分支（即分号“;”结尾的“times10( 0 ) –> 1;”），不然，走下面的函数定义分支（即“times10( Number ) –>…”）。 
第二个分支中的参数不是一个常数，而是一个变量Number，表示这个分支能够接受任何除了0以外的参数值，好比，一、二、12等等，这些值将赋给变量Number。 
所以，这个地方也体现了Pattern Match的第二个功能——变量赋值。 

Pattern Match的形式能够很复杂，下面举几个典型的例子。 
（1）数据结构拆解赋值 
前面将到了ErLang语言有一种至关于定长数组的Tuple类型，咱们能够很方便地根据元素的位置进行并行赋值。好比， 
{First, Second} = {1, 2} 
咱们还能够对复合Tuple数据结构进行赋值，好比 
{A, {B, C}, D} = { 1, {2, 3}, 4 } 
List数据结构的赋值也是相似。因为List的写法和用法不是那么简单，三言两语也说不清楚，还徒增困扰，这里再也不赘述。 
（2）assertEquals语句 
在Java等语言中，咱们写单元测试的时候，会写一些assert语句，验证程序运行结果。这些assert语句一般是以API的方式提供，好比，assertTrue()、assertEquals()等。 
在ErLang中，能够用简单的语句达到相似于assertTrue()、assertEquals()等API的效果。 
好比，ErLang中，true = testA() 这样的语句表示testA的返回结果必须是true，不然就会抛出异常。这个用法很巧妙。这里解释一下。 
前面讲过，ErLang语法约定，小写字母开头的名字，都是常量名。这里的true天然也是一个常量，既然是常量，咱们不可能对它赋值，那么true = testA()的意思就不是赋值，而是进行匹配比较。 
（3）匹配和赋值同时进行 
咱们来看这样一段代码。 
case Result of 
{ok, Message} -> save(Message); 
{error, ErrorMessage} -> log(ErrorMessage) 
end. 

这段代码中，Result是一个Tuple类型，包含两个元素，第一个元素表示成功（ok）或者失败（error），第二个元素表示具体的信息。 
能够看到，这两个条件分支中，同时出现了常量和变量。第一个条件分支中的ok是常量，Message是变量；第二个条件分支中的error是常量，ErrorMessage是变量。 
这两个条件分支都既有比较判断，也有变量赋值。首先，判断ResultTuple中的第一个元素和哪个分支的第一个元素匹配，若是相配，那么把 ResultTuple中的第二个元素赋给这个分支的第二个变量元素。即，若是Result的第一个元素是ok，那么走第一个条件分支，而且把 Result的第二个元素赋给Message变量；若是Result的第二个元素是error，那么走第二个条件分支，而且把Result的第二个元素赋 给ErrorMessage变量。 

在Java等语言中，实现上述的条件分支逻辑，则须要多写几条语句ErLang语法能够从形式上美化和简化逻辑分支分派复杂的程序。 
除了支持数相等比较，Pattern Match还能够进行范围比较、大小比较等，须要用到关键字when，不过用到when的状况，就比if else简洁不了多少，这里再也不赘述。 
匿名函数 
ErLang容许在一个函数体内部定义另外一个匿名函数，这是函数式编程的最基本的功能。这样，函数式语言才能够支持Closure。咱们来看一个ErLang的匿名函数的例子。 
outer( C ) –> 
Inner = fun(A, B) -> A + B + C end, 
Inner(2, 3). 

这段代码首先定义了一个命名函数outer，而后在outer函数内部定义了一个匿名函数。能够看到，这个匿名函数采用关键字fun来定义。前面讲过，函 数式编程的函数就至关于面向对象编程的类实例对象，匿名函数天然也是这样，也至关于类实例，咱们能够把这个匿名函数赋给一个变量Inner，而后咱们还可 以把这个变量看成函数来调用，好比，Inner(2, 3)。 
fun是ErLang用来定义匿名函数的关键字。这个关键字很重要。fun定义匿名函数的用法不是很复杂，和命名函数定义相似。
函数分支的定义也是相似，只是须要用end结尾，而不是用句号“.”结尾，并且fun只须要写一次，不须要向命名函数那样，每一个分支都要写。好比， 
MyFunction = fun(0) -> 0; 
(Number) -> Number * 10 + 1 end, 
MyFunction(3), 
函数做为变量 
匿名函数能够看成对象赋给变量，命名函数一样也能够赋给变量。具体用法仍是须要借助重要的fun关键字。好比， 
MyFunction = fun outer / 1 

就能够把上述定义的outer函数赋给MyFunction变量。后面的 / 0表示这个outer函数只有一个参数。由于ErLang容许有多个同名函数的定义，只要参数个数不一样，就是不一样的函数。 
咱们能够看到，任何函数均可以做为变量，也能够做为参数和返回值传来传去，这些变量也能够随时做为函数进行调用，因而就具备了必定的动态性。 
函数的动态调用 
ErLang有一个apply函数，能够动态调用某一个函数变量。 
基本用法是 apply( 函数变量，函数参数列表 )。好比，上面的MyFunciton函数变量，就能够这么调用，apply( MyFunction, [ 5 ])。 
那么咱们可否根据一个字符串做为函数名获取一个函数变量呢？这样咱们就能够根据一个字符串来动态调用某个函数了。 
ErLang中，作到这一点很简单。前面讲过，函数名一旦定义了，天然就固定了，这也相似于常量名，属于不可变的atom（原子）。全部的atom均可以 转换成字符串，也能够从字符串转换过来。ErLang中的字符串实质上都是List。字符串和atom之间的转换经过list_to_atom和 atom_to_list来转换。 
因而咱们能够这样获取MyFunciton：MyFunction = list_to_atom(“outer”) 
若是outer函数已经定义，那么MyFucntion就等于outer函数，若是outer函数没有定义，那么list_to_atom(“outer”)会产生一个新的叫作outer的atom，MyFucntion就等于这个新产生的atom。 
若是须要强制产生一个已经存在的atom，那么咱们须要调用list_to_existing_atom转换函数，这个函数不会产生新的atom，而是返回一个已经存在了的atom。 
Tuple做为数据成员集合 
前面讲解函数式编程特性的时候，提到了函数式编程没有面向对象编程的成员变量，这是一个限制。 
ErLang的Tuple类型能够必定程度克服这个限制。Tuple能够必定程度上担当容纳成员变量的职责。 
面向对象的类定义，其实就是一群数据和函数的集合，只是集合的成员之间都有一个this指针相关联，能够相互找到。 
ErLang的Tuple类型就是数据的集合，能够很天然地发挥成员变量的做用，好比，{Member1, Member2}。 
读者可能会说，ErLang的函数也能够做为变量，也能够放到Tuple里面，好比， { Memer1, Member2, Funtion1, Function2}。这不就和面向对象编程同样了吗？ 
遗憾的是，这样作是得不偿失的。由于函数式编程没有面向对象的那种内在的this指针支持，天然也没有内在的多态和继承支持，硬把数据和函数糅合在一个Tuple里面，一点好处都没有，并且还丧失了函数做为实例对象的灵活性。 
因此，函数式编程的最佳实践（Best Practice）应该是：Tuple用来容纳成员数据，函数操做Tuple。Tuple定义和函数定义加在一 起，就构成了松散的数据结构，功能上相似于面向对象的类定义。Tuple + 函数的数据结构，具备多态的特性，由于函数自己可以做为变量替换；可是不具 有继承的特性，由于没有this指针的内在支持。 
正是由于Tuple在数据类型构造方面的重大做用，因此，ErLang专门引入了一种叫作Record的宏定义，能够对Tuple的数组下标位置命名。比 如，把第一个元素叫作Address，第二个元素叫作Zipcode，这样程序员就能够这些名字访问Tuple里面的元素，而不须要按照数组下标位置来访 问。 
Tuple和Record的具体用法仍是有必定复杂度，限于篇幅，本章没有展开说明，只提了一些原理方面的要点。 
其它 
ErLang还有其它语法特性和细节，再也不一一赘述。有兴趣的读者，能够自行去ErLang网站（www.erlang.org）进行研究。