Nim教程【十五】【完结】

模版

模版是Nim语言中的抽象语法树，它是一种简单的替换机制，在编译期被处理

这个特性使Nim语言可以和C语言很好的运行在一起

像调用一个方法一样调用一个模版

请看如下代码：

1 2 3 4 5

template `!=` (a, b: expr): expr =   # this definition exists in the System module   not (a == b)   assert(5 != 6) # the compiler rewrites that to: assert(not (5 == 6))

类似下面这些符号，其实都是模版

=，>，>=，in，notin

这一个好处，如果你重载==操作符，

!=运算符也就自动提供出来了

并可以做正确的事！

A>B被变换到b<a。 b in a被变换成含有（b，a）。 notin和IsNot运算有明显的意义。

模板为懒人提供了很大帮助。考虑一个简单的PROC进行日志记录：

1 2 3 4 5 6 7 8 9

const   debug = true   proc log(msg: string) {.inline.} =   if debug: stdout.writeln(msg)   var   x = 4 log("x has the value: " & $x)

这段代码有个缺点，如果有一天把debug变量设置为了false

那么&操作和$操作还是会执行的，而这些操作的资源消耗是非常大的。

（调用方法的时候，会先执行方法参数位置处的表达式）

这个时候就可以考虑用模版来解决这个问题：

1 2 3 4 5 6 7 8 9

const   debug = true   template log(msg: string) =   if debug: stdout.writeln(msg)   var   x = 4 log("x has the value: " & $x)

模版的参数类型可以是普通的类型，也可以是表达式；

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

template withFile(f: expr, filename: string, mode: FileMode,                   body: stmt): stmt {.immediate.} =   let fn = filename   var f: File   if open(f, fn, mode):     try:       body     finally:       close(f)   else:     quit("cannot open: " & fn)   withFile(txt, "ttempl3.txt", fmWrite):   txt.writeln("line 1")   txt.writeln("line 2")

在这个例子中，两个writeln语句绑定到的是body参数

这段代码可以帮助开发人员避免“忘记关闭文件”的错误

 

宏

Nim语言的宏提供了一个高级的编译期的替换功能

Nim语言的宏不能替换语言本身的语法，

但这并不是什么缺憾，因为Nim语言本身已经足够灵活了。

如果外部接口在编译期不可用，那么你就必须用纯Nim语言写宏

（这估计就是在说Nim和C混合编程的时候要注意的事情）

你可以使用Nim代码编写任何形式的宏，编译器会在编译期把他们翻译成真正的Nim代码。

 

可以有两种办法写一个宏

用Nim代码编写宏，让编译器解析它

手动创建抽象语法树AST，你告诉编译器

如果你想建立抽象语法树AST，那么你一定要知道Nim语言的语法是怎么转换为抽象语法树的

在N关于宏的帮助说明文档，你可以找到关于AST的帮助说明

你一旦写了一个宏，

那么你有两种办法可以使用这个宏

像调用一个方法一样调用一个宏

通过一种特殊的语法调用宏（macrostmt声明宏）

 

表达式宏

下面的代码实现了一个可变参数数量的宏

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

# to work with Nim syntax trees, we need an API that is defined in the # ``macros`` module: import macros   macro debug(n: varargs[expr]): stmt =   # `n` is a Nim AST that contains a list of expressions;   # this macro returns a list of statements:   result = newNimNode(nnkStmtList, n)   # iterate over any argument that is passed to this macro:   for i in 0..n.len-1:     # add a call to the statement list that writes the expression;     # `toStrLit` converts an AST to its string representation:     result.add(newCall("write", newIdentNode("stdout"), toStrLit(n[i])))     # add a call to the statement list that writes ": "     result.add(newCall("write", newIdentNode("stdout"), newStrLitNode(": ")))     # add a call to the statement list that writes the expressions value:     result.add(newCall("writeln", newIdentNode("stdout"), n[i]))   var   a: array[0..10, int]   x = "some string" a[0] = 42 a[1] = 45   debug(a[0], a[1], x)

编译完之后，最终展开的代码为：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

write(stdout, "a[0]") write(stdout, ": ") writeln(stdout, a[0])   write(stdout, "a[1]") write(stdout, ": ") writeln(stdout, a[1])   write(stdout, "x") write(stdout, ": ") writeln(stdout, x)

 

声明宏

声明宏在某种意义上就是表达式宏

声明宏是用冒号表达式调用的

下面的例子展示了正则表达式词法分析宏

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

macro case_token(n: stmt): stmt =   # creates a lexical analyzer from regular expressions   # ... (implementation is an exercise for the reader :-)   discard   case_token: # this colon tells the parser it is a macro statement of r"[A-Za-z_]+[A-Za-z_0-9]*":   return tkIdentifier of r"0-9+":   return tkInteger of r"[\+\-\*\?]+":   return tkOperator else:   return tkUnknown

 

后面还有个例子，不翻译了

至此整个系列写完了

喜欢的请点推荐