elixir官方教程 元编程(一) 引用与去引用

#引用与去引用api

  1. 引用(Quoting)
  2. 去引用(Unquoting)
  3. 释放(Escaping)

一个Elixir程序能够用它本身的数据结构来表现.本章,咱们将会学习这些结构体的特色和如何组成它们.本章咱们要学习的概念是为宏的积木(building blocks),在下一章中咱们将深刻研究它.数据结构

#引用(Quoting)函数

Elixir程序中的积木是一个三元素元组.例如,函数sum(1, 2, 3)的内部表示是:学习

{:sum, [], [1, 2, 3]}

你能够用quote宏来获得任何表达式的内部表现:ui

iex> quote do: sum(1, 2, 3)
{:sum, [], [1, 2, 3]}

第一个元素是函数名,第二个元素是一个包含了元数据的关键词列表,第三个元素是参数列表.this

操做符也能够用元组来表示:atom

iex> quote do: 1 + 2
{:+, [context: Elixir, import: Kernel], [1, 2]}

甚至一个映射都被表示成对%{}的调用:code

iex> quote do: %{1 => 2}
{:%{}, [], [{1, 2}]}

变量也能这样三段式表示,只不过最后的元素换成了一个原子:orm

iex> quote do: x
{:x, [], Elixir}

当引用更复杂的表达式时,代码被表示成了一个树状的嵌套元组.许多语言将这种表示称为抽象语法树(AST).ELixir称其为引用表达式:教程

iex> quote do: sum(1, 2 + 3, 4)
{:sum, [], [1, {:+, [context: Elixir, import: Kernel], [2, 3]}, 4]}

有时,把引用表达式还原为文本代码会颇有用.能够用Macro.to_string/1来完成:

iex> Macro.to_string(quote do: sum(1, 2 + 3, 4))
"sum(1, 2 + 3, 4)"

一般,上述元组的结构会是这种格式:

{atom | tuple, list, list | atom}

- 第一个元素是一个原子,或者是一样表达方式的另外一个元组; - 第二个元素是一个关键词列表,包含元数据,好比数字和语境; - 第三个元素是函数调用的参数列表或者是一个原子.当为原子时,意味着元组表示的是一个变量.

除了上面定义的元组,有五个Elixir字面量,在被引用时,会返回它们本身(而不是一个元组).它们是:

:sum         #=> Atoms
1.0          #=> Numbers
[1, 2]       #=> Lists
"strings"    #=> Strings
{key, value} #=> Tuples with two elements

大多数Elixir代码都有一个直截了当的引用表达式.咱们建议你尝试不一样的代码,看看结果如何.好比,String.upcase("foo")会如何展开?咱们已经知道if(true, do: :this, else: :that)等同于if true do :this else :that end.它要如何用引用表达式来容纳?

#去引用(Unquoting)

引用能够得到一些特定代码块的内部表达式.然而,有时咱们须要注入一些特定代码块到咱们想要获取的表达式中.

例如,假设咱们有一个变量,包含了咱们想注入一个引用表达式中的数字,变量名为number.

iex> number = 13
iex> Macro.to_string(quote do: 11 + number)
"11 + number"

那不是咱们想要的,number变量被引入了表达式,但number变量的值没有被注入.为了注入number变量的值,咱们须要在引用表达式中使用unquote:

iex> number = 13
iex> Macro.to_string(quote do: 11 + unquote(number))
"11 + 13"

unquote甚至能够被用于注入函数名:

iex> fun = :hello
iex> Macro.to_string(quote do: unquote(fun)(:world))
"hello(:world)"

在相同的状况下,可能须要注入一个有许多值的列表.好比,假设你有一个列表[1, 2, 6],咱们想把[3, 4, 5]注入进去.使用unquote却不能获得想要的结果:

iex> inner = [3, 4, 5]
iex> Macro.to_string(quote do: [1, 2, unquote(inner), 6])
"[1, 2, [3, 4, 5], 6]"

这时就轮到unquote_splicing出场了:

iex> inner = [3, 4, 5]
iex> Macro.to_string(quote do: [1, 2, unquote_splicing(inner), 6])
"[1, 2, 3, 4, 5, 6]"

去引用在操做宏的时候颇有用.编写宏的时候,开发者能够获取代码块并将它们注入到其它代码块中,这能够被用于改变代码或者编写能在编译时生成代码的代码.

#释放(Escaping)

如本章开头所见,Elixir中只有一部分值有合法的引用表达式.好比,一个映射没有合法的引用表达式.四元素的元组也没有.然而,这些值能够被表示成一个引用表达式:

iex> quote do: %{1 => 2}
{:%{}, [], [{1, 2}]}

有时你须要将这种值注入引用表达式中.咱们首先须要将这些值释放到引用表达式中,使用Macro.escape/1来完成:

iex> map = %{hello: :world}
iex> Macro.escape(map)
{:%{}, [], [hello: :world]}

宏接收引用表达式,并必须返回引用表达式.然而执行宏的过程当中,你可能须要处理一些值,而且区分值与引用表达式.

也就是说,区分常规的Elixir值(例如列表,映射,进程,参考等等)与引用表达式,是很重要的.有一些值的引用表达式就是它们本身,例如整数,原子核字符串.另外一些值,好比映射,须要被显式转换.最后,函数与参考彻底不能被转化成引用表达式.

你能够在Kernel.SpecialForms模块中阅读更多关于quoteunquote的内容.在Macro模块中能够找到Macro.escape/1的文档和其它与引用表达式相关的函数.

在本教程中咱们将编写本身的第一个宏,让咱们进入下一章吧.

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