Блоки — различия между версиями

Материал из Deeptown Manual
Перейти к: навигация, поиск
(http://specchamomul.over-blog.com/article-buying-tylenol-96292369.html tylenol and alcohol and heart problems tylenol with antihistamine http://mightwitpers.blogg.se/2012/january/canadian-tylenol-che)
 
(не показаны 21 465 промежуточных версий 4 участников)
Строка 1: Строка 1:
http://specchamomul.over-blog.com/article-buying-tylenol-96292369.html tylenol and alcohol and heart problems tylenol with antihistamine
+
__TOC__
http://mightwitpers.blogg.se/2012/january/canadian-tylenol-cheap.html tylenol pm phenylephrine tylenol dosage for babies liquid
+
 
tylenol pills online http://specchamomul.over-blog.com/article-buy-generic-tylenol-96292438.html extracting codiene from tylenol 3
+
Основной идеей при написании как процедурных, так и объектно-ориентированных программ является локализация (заключение) функционала в некоторой области: в функции, либо в методе. Таким образом получается, что программа состоит из множества функционально независимых частей, каждая из которых решает конкретную, достаточно узкую задачу. Такой подход позволяет скрыть детали реализации алгоритмов внутри этих частей, а "наружу" предоставить только интерфейс — совокупность способов взаимодействия данного функционального элемента с другими. В случае функции, под интерфейсом понимается совокупность ее параметров и возвращаемого значения; в случае классов — наборы методов и свойств.
http://dailybooth.com/rockculo395/22030094 tylenol safe symptoms brand tylenol buy
+
 
http://mightwitpers.blogg.se/2012/january/tylenol-canadian-pharmacy-cheap.html does tylenol cure diarrhea tylenol 3 usage oral
+
Случается, что в работе некоторого алгоритма возникают четко определенные функциональные подсистемы, которые, однако, слишком зависимы от самого алгоритма, либо слишком просты для того, чтобы выделять их в отдельную функцию. В случае с C++ это все же приходится делать, даже если эта "минифункция" применяется всего в одном методе, но достаточное количество раз, чтобы программист не захотел копировать эти строки.
http://www.hot.ee/acerno727/fordesen245.html baby won t take tylenol tylenol sinus congestion 46 pain daytime
+
 
tylenol dosage breastfeeding http://specchamomul.over-blog.com/article-genuine-tylenol-online-96292522.html tylenol dosage breastfeeding
+
В других случаях, может возникнуть желание вынести некоторый функционал за пределы текущей функции, или даже предоставить программисту-пользователю возможность самому определить его.
http://dailybooth.com/rockculo395/22030131 metoprolol and tylenol common uses walgreens tylenol store coupon
+
 
http://www.last.fm/user/tylenol-jh82 buyers of bulk tylenol snorting tylenol iii
+
И в том и в другом случае на помощь приходят ''замыкания'', ''анонимные функции'' или ''лямбда функции'', как их еще называют. Сущность такой функции в том, что она с одной стороны как бы является переменной, а с другой стороны — функцией, которую можно вызывать. В языке К++, такие функции носят название блоков. Сущность переменной, блоки проявляют в том что их можно создавать как локальные переменные, присваивать друг другу и даже передавать другим функциям в качестве параметра. Приняв такой параметр, функция может обратиться к нему, как к любой другой функции: вызывать с некоторыми параметрами и использовать его возвращаемое значение:
http://acemri556.page.tl/ tylenol dose equivalent for dogs tylenol codeine extraction coffee filters
+
<source lang="kpp">
http://dailybooth.com/rockculo395/22030181 tylenol id pill oxycontin tylenol
+
function Caller(x, y, block b) {
how much tylenol could kill you http://specchamomul.over-blog.com/article-tylenol-for-sale-online-96292629.html palate pleasers of tylenol
+
    return b(x, y);
http://colgetan.blogfa.com/post/1 nexium tylenol nsaid tramacet or tylenol 3
+
}
dosage table for children s tylenol http://dailybooth.com/rockculo395/22030217 dosage table for children s tylenol
+
</source>
recommended mg of tylenol 3 http://www.last.fm/user/tylenol-9ift tylenol breast feed generally
+
 
taurine tylenol http://www.hot.ee/acerno727/telvemac28.html buy online tylenol
+
Приведем простой пример объявления блоков и их передачи в вышеописанную функцию:
http://specchamomul.over-blog.com/article-order-cheap-tylenol-online-96292725.html tylenol asthma infants hay fever tylenol levels in overdose
+
<source lang="kpp">
buy tylenol online and save http://dailybooth.com/rockculo395/22030245 tylenol on sale
+
var sum = { |x, y| return x + y; };
http://colgetan.blogfa.com/post/2 tylenol pm ok during pregnancy doctors scheduled tylenol stomach pain
+
var mul = { |x, y| return x * y; };
http://mightwitpers.blogg.se/2012/january/cheap-tylenol.html tylenol cyanide chicago tylenol pm label
+
var s = Caller(2, 3, sum); // s = 2 + 3 = 5
http://dailybooth.com/rockculo395/22030284 zoloft with tylenol pain tylenol 1984
+
var m = Caller(2, 5, mul); // m = 2 * 5 = 10
buying generic tylenol http://www.hot.ee/acerno727/diaprovaf355.html tylenol scholship
+
</source>
http://www.last.fm/user/tylenol-il6c order tylenol iv tylenol overdose for infants chart
+
 
http://colgetan.blogfa.com/post/3 tylenol best prices tylenol overdose effects
+
Первый блок принимает два параметра и возвращает их сумму; второй блок так же принимает два параметра, но результатом его выполнения будет уже произведение.
http://dailybooth.com/rockculo395/22030322 tylenol 280 mg 640 mg children s tylenol
+
 
http://mightwitpers.blogg.se/2012/january/tylenol-generic-price.html where can i get tylenol tylenol to buy
+
== Применение блоков ==
http://www.hot.ee/acerno727/itecmo.html tylenol dayquil aches and pains insomnia taking tylenol pm
+
 
tylenol shopping http://colgetan.blogfa.com/post/4 and motrin makers of tylenol
+
Наиболее подходящая задача, иллюстрирующая идеологию и способы использования блоков — это сортировка элементов массива. Предположим, что программисту требуется реализовать для класса <tt>array</tt> механизм сортировки элементов. Под сортировкой, в данном случае понимается упорядочение набора элементов на основании некоторого критерия, по которому можно судить об их очередности в списке для каждой пары элементов.
http://dailybooth.com/rockculo395/22030361 good tylenol during pregnancy free tylenol without prescription
+
 
http://mightwitpers.blogg.se/2012/january/cheapest-tylenol-online.html does infant tylenol cook baby sleepy tylenol espa ol
+
Проблема заключается в том, что на этапе написания реализации алгоритма, мы не имеем представления о том, какие же элементы будут храниться в массиве. Как мы отсортируем массив, который может состоять из чего угодно: строк, чисел, произвольных объектов и даже самих массивов? Пришлось бы либо писать обширную реализацию некоторого метода сравнения двух элементов, который бы учитывал все возможные варианты типов элементов, либо реализовывать свою функцию сортировки на каждый из типов данных элементов:
http://colgetan.blogfa.com/post/5 tylenol oxycodone buy real tylenol online
+
<source lang="kpp">
amount infant tylenol http://www.hot.ee/acerno727/saredin550.html suicide tylenol iii
+
extend array {
tylenol pm before surgery aspirin http://dailybooth.com/rockculo395/22030413 buying tylenol online without prescription
+
    public function array SortAsNumbers();
tylenol anxiety http://www.webjam.com/getpochic565 tylenol ok pregnant considered
+
    public function array SortAsStrings();
tylenol with codeine 2006 http://www.last.fm/user/tylenol-71vm benefits of tylenol extra strength
+
    public function array SortAsArrays();
tylenol cold and breast feeding chlor trimeton http://dailybooth.com/rockculo395/22030457 tylenol arsenic crisis
+
    public function array SortAsCollections();
 +
}
 +
</source>
 +
 
 +
И тот и другой способ жестко ограничивает функциональность нашего класса только теми типами элементов, которые были изначально предусмотрены. А если программист-пользователь захочет использовать свой тип данных, или еще проще, захочет сортировать элементы не по возрастанию, а по убыванию? Вероятно, мало кто захочет переписывать все эти функции только для того, чтобы изменить порядок сортировки.
 +
 
 +
Давайте взглянем на проблему шире. В сущности, все вышеописанные методы делают ровно одно и то же: некоторым из алгоритмов сортировки, они упорядочивают элементы в массиве. При этом, единственная различающаяся в них часть — это сама операция сравнения двух элементов. Решение напрашивается само собой — необходимо вынести эту часть из функции сортировки и предоставить пользователю самому обеспечить операцию сравнения. Таким образом, мы получим ОДИН метод сортировки, который будет работать для ЛЮБЫХ типов элементов — программист-пользователь сам укажет необходимый критерий сортировки, который уже будет использован внутри метода.
 +
 
 +
Эту задачу можно красиво решить с помощью блоков:
 +
<source lang="kpp">
 +
extend array {
 +
    public const function array sort(block cmp) {
 +
        return this if size < 2;
 +
        var array left, array right;
 +
        for (var i = 1; i < size; ++i)
 +
            cmp(this[i], this[0]) ? left.push(this[i]) : right.push(this[i]);
 +
        return left.sort(cmp) + [ this[0] ] + right.sort(cmp);
 +
    }
 +
}
 +
</source>
 +
 
 +
В качестве параметра, метод <tt>sort()</tt> принимает один аргумент — блок, который должен производить сравнение двух элементов и возвращать истину, если элементы расположены в правильном порядке и ложь, если порядок неверный, то есть необхдимо их переставить.
 +
 
 +
'''Примечание:''' Приведенный здесь код является реализацией алгоритма [http://ru.wikipedia.org/wiki/Быстрая_сортировка быстрой сортировки], однако он является не очень практичным, поскольку на каждом из этапов он оперирует с копиями соответствующих частей массива; в книге же был использован из соображений краткости кода.
 +
 
 +
Теперь, любой массив в программе, использующей текущий модуль, может быть отсортирован на основании некоторого критерия. Результатом выполнения будет другой, уже отсортированный массив:
 +
 
 +
<source lang="kpp">
 +
var array sorted, ary = [2, 7, 3, 0, 1, 5, 8, 9, 4, 6];
 +
sorted = ary.sort() { |x, y| x < y; }; // [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
 +
sorted = ary.sort() { |x, y| x > y; }; // [9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]
 +
 
 +
ary = ['q', 'e', 'b', 'z', 'a', 'x', 't'];
 +
sorted = ary.sort() { |x, y| x < y; }; // ['a', 'b', 'e', 'q', 't', 'x', 'z']
 +
sorted = ary.sort() { |x, y| x > y; }; // ['z', 'x', 't', 'q', 'e', 'b', 'a']
 +
</source>
 +
 
 +
Мы объявляем две переменных-массива ''ary'' и ''sorted''. Переменная ''ary'' инициализируется массивом произвольных чисел, либо строк во втором случае. Затем выполняются вызовы метода <tt>sort()</tt>, результат выполнения которых сохраняется в переменной ''sorted''.
 +
 
 +
'''Примечание:''' Для сокращения записи, в вышеописанном коде были применены т. н. ''встроенные блоки'' (inline). К++ поддерживает специальный синтаксис для передачи встроенных блоков в функции. Подробнее об этом будет написано чуть ниже.
 +
 
 +
== Отличие от функций ==
 +
 
 +
В целом, блоки очень похожи на обычные функции, однако существует несколько отличий, которые следует иметь в виду. Первое, наиболее очевидное отличие заключается в способе описания формальных параметров, которые, в отличие от функций, записываются в самом начале тела блока, между двумя вертикальными чертами. Друг от друга параметры отделяются запятой.
 +
 
 +
Главное отличие блоков заключается в том, что они в основном ориентированы на динамический код. Скажем, возвращаемое значение всегда является [[Переменные#Нетипированные (динамические) переменные|динамической переменной]]. В отдельных случаях допускается типизация аргументов блока, однако она происходит внутри самого блока и не влияет на фактически передаваемые параметры (см. ниже). Таким образом, с точки зрения вызывающего кода, блоки всегда представляют собой динамический код.
 +
 
 +
Блоки не могут быть экспортированы из текущего модуля и должны применяться только в нем самом. Разумеется, экспортировать функции, принимающие блоки в качестве параметров можно.
 +
 
 +
== Типизация параметров ==
 +
 
 +
В некоторых случаях, для повышения эффективности кода блока можно типировать формальные параметры, с тем чтобы впоследствии компилятор, на основании этой информации, мог бы генерировать статический код. Типирование аргументов осуществляется точно так же, как и в обычных функциях: непосредственно перед идентификатором аргумента, указывается его тип.
 +
<source lang="kpp">
 +
var myblock = { | int x, int y | /* код блока */ };
 +
</source>
 +
Теперь, в теле блока, переменные ''x'' и ''y'' будут считаться статическими.  
 +
 
 +
'''Примечание 1:''' Поскольку на момент компиляции, у компилятора нет возможности проверить правильность типов передаваемых в блок параметров, ответственность за это ложится на самого программиста. Если в блок будет передан объект неприводимого типа, то это приведет к ошибке времени исполнения ([[Идеология языка#Понятие исключения|исключению]]).
 +
 
 +
'''Примечание 2:''' Указание типов в параметрах может быть удобно, поскольку компилятор, располагая информацией о типе параметров, может выполнять некоторую работу автоматически. Например, приводить переменные к нужному типу при вызове других функций. Допустим, мы хотим описать некоторый блок, который по логике работы принимает число (переменную типа <tt>int</tt>), но внутри себя вызывает другие функции, скажем <tt>puts()</tt>:
 +
 
 +
<source lang="kpp" line="1">
 +
var myblock = { |x|
 +
    /* код блока */  
 +
    puts(x as string);
 +
};
 +
</source>
 +
 
 +
В данном случае, в строке 3, при вызове <tt>puts()</tt>, нам пришлось привести тип переменной ''x'' к строке явным образом. Если бы этого не было сделано, то возникла бы ошибка времени исполнения, поскольку функция <tt>puts()</tt> ожидает строку. При небольших размерах кода это не составляет проблем, однако приводить тип переменной пришлось бы в каждом вызове. Для решения этой проблемы как раз рекомендуется применять типирование аргументов:
 +
 
 +
<source lang="kpp" line="1">
 +
var myblock = { | int x |
 +
    /* код блока */  
 +
    puts(x); //теперь, приведение происходит автоматически
 +
};
 +
</source>
 +
 
 +
== Встроенные блоки ==
 +
 
 +
Чаще всего, блоки применяются для записи небольших кусочков кода, которые, как в примерах выше, передаются в функции, для уточнения некоторых моментов. Для того чтобы облегчить работу программиста и сделать код более читаемым, был введен специальный синтаксис для передачи блоков в функции с одновременным их объявлением "на месте"; при этом, блоки записываются в сокращенной форме сразу за кодом вызова функции, после блока фактических параметров.
 +
 
 +
Покажем использование встроенных блоков на примере нахождения суммы чисел от 1 до 10, а так же получения списка четных чисел в этом же интервале.
 +
<source lang="kpp">
 +
var s = 0;
 +
var numbers = [];
 +
(1..10).each() { |x| s += x; numbers.push(x); };
 +
var evens = numbers.collect() { |x| x % 2 == 0 ? x : null; }.compact();
 +
</source>
 +
 
 +
Несмотря на свою простоту и надуманность, данный пример показывает две особенности встроенных блоков, по сравнению с обычными блоками, объявляемыми как переменные. Первая особенность заключается в том, что встроенные блоки имеют доступ к локальным переменным в контексте вызова (то есть, замыкаются на него — отсюда и название "замыкания"). Например, данный блок использует внешние по отношению к нему переменные: ''s'' для накопления суммы, а ''numbers'' для добавления текущего числа в массив.
 +
 
 +
Вторая особенность реализуется в коде второго встроенного блока. Она заключается в том, что встроенные блоки могут возвращать значения без явного указания оператора <tt>'''return'''</tt>. Однако, это вожможно только для простых выражений, без применения операторов ветвления. Для получения массива целых чисел, используются два метода, объявленные в стандартной библиотеке языка K++: методы <tt>collect()</tt> и <tt>compact()</tt>.
 +
 
 +
Метод <tt>collect()</tt> принимает в качестве аргумента блок. Далее, он проходит вдоль всего массива, вызывая блок с параметром текущего элемента. Результат выполнения блока помещается в другой массив, который возвращается вызывающему коду. Таким образом, этот метод может применяться для обработки элементов некоторого массива с получением другого массива из обработанных элементов. Метод <tt>compact()</tt> используется для "уплотнения" массива, путем удаления из него пустых элементов, равных <tt>'''null'''</tt>.  
 +
 
 +
В вышеприведенном коде, мы используем оба этих метода для того, чтобы сначала выбрать из исходного массива все четные элементы (вместо нечетных вставляется <tt>'''null'''</tt>), а затем уплотнить полученный массив.
 +
 
 +
Реализованы эти методы могут быть примерно так:
 +
<source lang="kpp">
 +
extend array {
 +
    public const function array collect(block b) {
 +
        var array result;
 +
        this.each() { |x| result.push(b(x)); };
 +
        return result;
 +
    }
 +
 
 +
    public const function array compact() {
 +
        var array result;
 +
        this.each() { |x| result.push(b(x)) if x; };
 +
        return result;
 +
    }
 +
}
 +
</source>
 +
 
 +
'''Примечание 1:''' при работе со встроенными блоками внутри обрабатывающих функций, следует быть очень осторожным. Поскольку, встроенные блоки оперируют с перменными контекста своего объявления, то они должны существовать не дольше чем существует сам блок, в котором они были объявлены и в котором был произведен вызов функции-обработчика.  
 +
 
 +
Сама функция, должна работать с ними "как есть"; ни в коем случае нельзя их сохранять во внешних переменных (где они могут просуществовать дольше положенного времени). Например, такой код '''является недопустимым''':
 +
<source lang="kpp">
 +
var block_array = [];
 +
function AddBlock(block b) { block_array.push(b); }
 +
function f() {
 +
    const c = 5;
 +
    AddBlock() { |x| x * c; }; // так делать нельзя!
 +
}
 +
</source>
 +
В коде блока мы видим использование внешнего объекта — константы ''c''. Проблема заключается в том, что встроенные блоки не порождают собственного контекста и заимствуют набор локальных переменных из контекста вызова. Соответственно, если блок был где то сохранен, то может случиться, что контект его локальных переменных был уже удален.  
 +
 
 +
В то же время, такой код вполне правомерен:
 +
<source lang="kpp">
 +
function f() {
 +
    var b = { |x| return x + 1; }; // а так можно
 +
    AddBlock(b);
 +
 
 +
    //так тоже можно, но не рекомендуется:
 +
    AddBlock({|x| return x * 5;});
 +
}
 +
</source>
 +
 
 +
'''Примечание 2:''' хотя использование связки <tt>collect(){...}.compact()</tt> не возбраняется, следует иметь в виду, что происходит двойное копирование массивов, что в конечном счете сказывается на производительности. Для задачи выбора (а не обработки) элементов из массива, более приемлемым вариантом является использование метода <tt>select()</tt>, который отбирает из исходного массива все элементы, удовлетворяющие условию, записанному в блоке:
 +
 
 +
<source lang="kpp">
 +
var ary = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10];
 +
var selected = ary.select() { |x| x > 6; }; // [7, 8, 9, 10]
 +
</source>
 +
 
 +
При использовании метода <tt>select()</tt> промежуточного копирования не происходит, так что операция будет выполняться более эффективно.
 +
 
 +
----
 +
 
 +
 
 +
Механизм встроенных блоков — это очень мощный инструмент, который при грамотном использовании позволяет добиться потрясающих результатов при написании программ. Программы получаются очень лаконичными, легко читаемыми и иногда даже более эффективными, чем при традиционном подходе.  
 +
 
 +
К примеру, вот пример кода, который обращается на FTP сервер и выбирает из некоторой директории все файлы, имеющие расширение '.conf':
 +
<source lang="kpp">
 +
var configs = Directory.open('ftp://example.com/media/etc')
 +
    .browse().select() { |file| file.name =~ `\.conf$`; };
 +
</source>
 +
 
 +
На традиционных языках, такая операция могла бы занять с десяток строк кода, тогда как здесь мы обходимся всего одной (строка разбита две части для того, чтобы уместить в ширину страницы).
 +
 
 +
Учитывая принципы полудинамической типизации, некоторые конструкции могут быть более лаконичными даже по сравнению с подобными языками. Например, следующий код на C# 2.0 позволяет увеличить все элементы массива на 2:
 +
<source lang="csharp">
 +
int[] ary = { 1, 2, 3 };
 +
int x = 2;
 +
Array.ConvertAll<int, int>(ary, delegate(int elem) { return elem * x; }); // { 2, 4, 6 }
 +
</source>
 +
 
 +
На K++ эта же конструкция будет выглядеть так:
 +
<source lang="kpp">
 +
var ary = [1, 2, 3];
 +
var x = 2;
 +
ary.convert() { |e| e * x; }; // [2, 4, 6]
 +
</source>
 +
 
 +
Конечно, можно привести массу доводов в защиту того или иного языка, укзазать преимущества однго и недостатки другого, чем с упоением и занимаются многочисленные разжигатели религиозных войн в среде IT. Мы не ставим себе целью доказать преимущества K++, скорее показать преимущества всех языков, использующих альтернативный подход к программированию в целом. К чести того же C# можно сказать, что в третей версии были введены замыкания, по краткости не уступающие K++. В целом, у каждого языка есть свои преимущества и недостатки и в общем случае сравнивать их нельзя. Можно, разве что, судить о степени удобства языка, в сочетании с его производительностью и о том, насколько эффективно он позволяет решать задачи, на которые был рассчитан и исходя из которых проектировался.

Текущая версия на 13:40, 13 июля 2013

Содержание


Основной идеей при написании как процедурных, так и объектно-ориентированных программ является локализация (заключение) функционала в некоторой области: в функции, либо в методе. Таким образом получается, что программа состоит из множества функционально независимых частей, каждая из которых решает конкретную, достаточно узкую задачу. Такой подход позволяет скрыть детали реализации алгоритмов внутри этих частей, а "наружу" предоставить только интерфейс — совокупность способов взаимодействия данного функционального элемента с другими. В случае функции, под интерфейсом понимается совокупность ее параметров и возвращаемого значения; в случае классов — наборы методов и свойств.

Случается, что в работе некоторого алгоритма возникают четко определенные функциональные подсистемы, которые, однако, слишком зависимы от самого алгоритма, либо слишком просты для того, чтобы выделять их в отдельную функцию. В случае с C++ это все же приходится делать, даже если эта "минифункция" применяется всего в одном методе, но достаточное количество раз, чтобы программист не захотел копировать эти строки.

В других случаях, может возникнуть желание вынести некоторый функционал за пределы текущей функции, или даже предоставить программисту-пользователю возможность самому определить его.

И в том и в другом случае на помощь приходят замыкания, анонимные функции или лямбда функции, как их еще называют. Сущность такой функции в том, что она с одной стороны как бы является переменной, а с другой стороны — функцией, которую можно вызывать. В языке К++, такие функции носят название блоков. Сущность переменной, блоки проявляют в том что их можно создавать как локальные переменные, присваивать друг другу и даже передавать другим функциям в качестве параметра. Приняв такой параметр, функция может обратиться к нему, как к любой другой функции: вызывать с некоторыми параметрами и использовать его возвращаемое значение: <source lang="kpp"> function Caller(x, y, block b) {

   return b(x, y);

} </source>

Приведем простой пример объявления блоков и их передачи в вышеописанную функцию: <source lang="kpp"> var sum = { |x, y| return x + y; }; var mul = { |x, y| return x * y; }; var s = Caller(2, 3, sum); // s = 2 + 3 = 5 var m = Caller(2, 5, mul); // m = 2 * 5 = 10 </source>

Первый блок принимает два параметра и возвращает их сумму; второй блок так же принимает два параметра, но результатом его выполнения будет уже произведение.

[править] Применение блоков

Наиболее подходящая задача, иллюстрирующая идеологию и способы использования блоков — это сортировка элементов массива. Предположим, что программисту требуется реализовать для класса array механизм сортировки элементов. Под сортировкой, в данном случае понимается упорядочение набора элементов на основании некоторого критерия, по которому можно судить об их очередности в списке для каждой пары элементов.

Проблема заключается в том, что на этапе написания реализации алгоритма, мы не имеем представления о том, какие же элементы будут храниться в массиве. Как мы отсортируем массив, который может состоять из чего угодно: строк, чисел, произвольных объектов и даже самих массивов? Пришлось бы либо писать обширную реализацию некоторого метода сравнения двух элементов, который бы учитывал все возможные варианты типов элементов, либо реализовывать свою функцию сортировки на каждый из типов данных элементов: <source lang="kpp"> extend array {

   public function array SortAsNumbers();
   public function array SortAsStrings();
   public function array SortAsArrays();
   public function array SortAsCollections();

} </source>

И тот и другой способ жестко ограничивает функциональность нашего класса только теми типами элементов, которые были изначально предусмотрены. А если программист-пользователь захочет использовать свой тип данных, или еще проще, захочет сортировать элементы не по возрастанию, а по убыванию? Вероятно, мало кто захочет переписывать все эти функции только для того, чтобы изменить порядок сортировки.

Давайте взглянем на проблему шире. В сущности, все вышеописанные методы делают ровно одно и то же: некоторым из алгоритмов сортировки, они упорядочивают элементы в массиве. При этом, единственная различающаяся в них часть — это сама операция сравнения двух элементов. Решение напрашивается само собой — необходимо вынести эту часть из функции сортировки и предоставить пользователю самому обеспечить операцию сравнения. Таким образом, мы получим ОДИН метод сортировки, который будет работать для ЛЮБЫХ типов элементов — программист-пользователь сам укажет необходимый критерий сортировки, который уже будет использован внутри метода.

Эту задачу можно красиво решить с помощью блоков: <source lang="kpp"> extend array {

   public const function array sort(block cmp) {
       return this if size < 2;
       var array left, array right;
       for (var i = 1; i < size; ++i)
           cmp(this[i], this[0]) ? left.push(this[i]) : right.push(this[i]);
       return left.sort(cmp) + [ this[0] ] + right.sort(cmp);
   }

} </source>

В качестве параметра, метод sort() принимает один аргумент — блок, который должен производить сравнение двух элементов и возвращать истину, если элементы расположены в правильном порядке и ложь, если порядок неверный, то есть необхдимо их переставить.

Примечание: Приведенный здесь код является реализацией алгоритма быстрой сортировки, однако он является не очень практичным, поскольку на каждом из этапов он оперирует с копиями соответствующих частей массива; в книге же был использован из соображений краткости кода.

Теперь, любой массив в программе, использующей текущий модуль, может быть отсортирован на основании некоторого критерия. Результатом выполнения будет другой, уже отсортированный массив:

<source lang="kpp"> var array sorted, ary = [2, 7, 3, 0, 1, 5, 8, 9, 4, 6]; sorted = ary.sort() { |x, y| x < y; }; // [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] sorted = ary.sort() { |x, y| x > y; }; // [9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]

ary = ['q', 'e', 'b', 'z', 'a', 'x', 't']; sorted = ary.sort() { |x, y| x < y; }; // ['a', 'b', 'e', 'q', 't', 'x', 'z'] sorted = ary.sort() { |x, y| x > y; }; // ['z', 'x', 't', 'q', 'e', 'b', 'a'] </source>

Мы объявляем две переменных-массива ary и sorted. Переменная ary инициализируется массивом произвольных чисел, либо строк во втором случае. Затем выполняются вызовы метода sort(), результат выполнения которых сохраняется в переменной sorted.

Примечание: Для сокращения записи, в вышеописанном коде были применены т. н. встроенные блоки (inline). К++ поддерживает специальный синтаксис для передачи встроенных блоков в функции. Подробнее об этом будет написано чуть ниже.

[править] Отличие от функций

В целом, блоки очень похожи на обычные функции, однако существует несколько отличий, которые следует иметь в виду. Первое, наиболее очевидное отличие заключается в способе описания формальных параметров, которые, в отличие от функций, записываются в самом начале тела блока, между двумя вертикальными чертами. Друг от друга параметры отделяются запятой.

Главное отличие блоков заключается в том, что они в основном ориентированы на динамический код. Скажем, возвращаемое значение всегда является динамической переменной. В отдельных случаях допускается типизация аргументов блока, однако она происходит внутри самого блока и не влияет на фактически передаваемые параметры (см. ниже). Таким образом, с точки зрения вызывающего кода, блоки всегда представляют собой динамический код.

Блоки не могут быть экспортированы из текущего модуля и должны применяться только в нем самом. Разумеется, экспортировать функции, принимающие блоки в качестве параметров можно.

[править] Типизация параметров

В некоторых случаях, для повышения эффективности кода блока можно типировать формальные параметры, с тем чтобы впоследствии компилятор, на основании этой информации, мог бы генерировать статический код. Типирование аргументов осуществляется точно так же, как и в обычных функциях: непосредственно перед идентификатором аргумента, указывается его тип. <source lang="kpp"> var myblock = { | int x, int y | /* код блока */ }; </source> Теперь, в теле блока, переменные x и y будут считаться статическими.

Примечание 1: Поскольку на момент компиляции, у компилятора нет возможности проверить правильность типов передаваемых в блок параметров, ответственность за это ложится на самого программиста. Если в блок будет передан объект неприводимого типа, то это приведет к ошибке времени исполнения (исключению).

Примечание 2: Указание типов в параметрах может быть удобно, поскольку компилятор, располагая информацией о типе параметров, может выполнять некоторую работу автоматически. Например, приводить переменные к нужному типу при вызове других функций. Допустим, мы хотим описать некоторый блок, который по логике работы принимает число (переменную типа int), но внутри себя вызывает другие функции, скажем puts():

<source lang="kpp" line="1"> var myblock = { |x|

   /* код блока */ 
   puts(x as string); 

}; </source>

В данном случае, в строке 3, при вызове puts(), нам пришлось привести тип переменной x к строке явным образом. Если бы этого не было сделано, то возникла бы ошибка времени исполнения, поскольку функция puts() ожидает строку. При небольших размерах кода это не составляет проблем, однако приводить тип переменной пришлось бы в каждом вызове. Для решения этой проблемы как раз рекомендуется применять типирование аргументов:

<source lang="kpp" line="1"> var myblock = { | int x |

   /* код блока */ 
   puts(x); //теперь, приведение происходит автоматически

}; </source>

[править] Встроенные блоки

Чаще всего, блоки применяются для записи небольших кусочков кода, которые, как в примерах выше, передаются в функции, для уточнения некоторых моментов. Для того чтобы облегчить работу программиста и сделать код более читаемым, был введен специальный синтаксис для передачи блоков в функции с одновременным их объявлением "на месте"; при этом, блоки записываются в сокращенной форме сразу за кодом вызова функции, после блока фактических параметров.

Покажем использование встроенных блоков на примере нахождения суммы чисел от 1 до 10, а так же получения списка четных чисел в этом же интервале. <source lang="kpp"> var s = 0; var numbers = []; (1..10).each() { |x| s += x; numbers.push(x); }; var evens = numbers.collect() { |x| x % 2 == 0 ? x : null; }.compact(); </source>

Несмотря на свою простоту и надуманность, данный пример показывает две особенности встроенных блоков, по сравнению с обычными блоками, объявляемыми как переменные. Первая особенность заключается в том, что встроенные блоки имеют доступ к локальным переменным в контексте вызова (то есть, замыкаются на него — отсюда и название "замыкания"). Например, данный блок использует внешние по отношению к нему переменные: s для накопления суммы, а numbers для добавления текущего числа в массив.

Вторая особенность реализуется в коде второго встроенного блока. Она заключается в том, что встроенные блоки могут возвращать значения без явного указания оператора return. Однако, это вожможно только для простых выражений, без применения операторов ветвления. Для получения массива целых чисел, используются два метода, объявленные в стандартной библиотеке языка K++: методы collect() и compact().

Метод collect() принимает в качестве аргумента блок. Далее, он проходит вдоль всего массива, вызывая блок с параметром текущего элемента. Результат выполнения блока помещается в другой массив, который возвращается вызывающему коду. Таким образом, этот метод может применяться для обработки элементов некоторого массива с получением другого массива из обработанных элементов. Метод compact() используется для "уплотнения" массива, путем удаления из него пустых элементов, равных null.

В вышеприведенном коде, мы используем оба этих метода для того, чтобы сначала выбрать из исходного массива все четные элементы (вместо нечетных вставляется null), а затем уплотнить полученный массив.

Реализованы эти методы могут быть примерно так: <source lang="kpp"> extend array {

   public const function array collect(block b) {
       var array result;
       this.each() { |x| result.push(b(x)); };
       return result;
   }
   public const function array compact() {
       var array result;
       this.each() { |x| result.push(b(x)) if x; };
       return result;
   }

} </source>

Примечание 1: при работе со встроенными блоками внутри обрабатывающих функций, следует быть очень осторожным. Поскольку, встроенные блоки оперируют с перменными контекста своего объявления, то они должны существовать не дольше чем существует сам блок, в котором они были объявлены и в котором был произведен вызов функции-обработчика.

Сама функция, должна работать с ними "как есть"; ни в коем случае нельзя их сохранять во внешних переменных (где они могут просуществовать дольше положенного времени). Например, такой код является недопустимым: <source lang="kpp"> var block_array = []; function AddBlock(block b) { block_array.push(b); } function f() {

   const c = 5;
   AddBlock() { |x| x * c; }; // так делать нельзя!

} </source> В коде блока мы видим использование внешнего объекта — константы c. Проблема заключается в том, что встроенные блоки не порождают собственного контекста и заимствуют набор локальных переменных из контекста вызова. Соответственно, если блок был где то сохранен, то может случиться, что контект его локальных переменных был уже удален.

В то же время, такой код вполне правомерен: <source lang="kpp"> function f() {

   var b = { |x| return x + 1; }; // а так можно
   AddBlock(b); 
   //так тоже можно, но не рекомендуется:
   AddBlock({|x| return x * 5;}); 

} </source>

Примечание 2: хотя использование связки collect(){...}.compact() не возбраняется, следует иметь в виду, что происходит двойное копирование массивов, что в конечном счете сказывается на производительности. Для задачи выбора (а не обработки) элементов из массива, более приемлемым вариантом является использование метода select(), который отбирает из исходного массива все элементы, удовлетворяющие условию, записанному в блоке:

<source lang="kpp"> var ary = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]; var selected = ary.select() { |x| x > 6; }; // [7, 8, 9, 10] </source>

При использовании метода select() промежуточного копирования не происходит, так что операция будет выполняться более эффективно.



Механизм встроенных блоков — это очень мощный инструмент, который при грамотном использовании позволяет добиться потрясающих результатов при написании программ. Программы получаются очень лаконичными, легко читаемыми и иногда даже более эффективными, чем при традиционном подходе.

К примеру, вот пример кода, который обращается на FTP сервер и выбирает из некоторой директории все файлы, имеющие расширение '.conf': <source lang="kpp"> var configs = Directory.open('ftp://example.com/media/etc')

   .browse().select() { |file| file.name =~ `\.conf$`; };

</source>

На традиционных языках, такая операция могла бы занять с десяток строк кода, тогда как здесь мы обходимся всего одной (строка разбита две части для того, чтобы уместить в ширину страницы).

Учитывая принципы полудинамической типизации, некоторые конструкции могут быть более лаконичными даже по сравнению с подобными языками. Например, следующий код на C# 2.0 позволяет увеличить все элементы массива на 2: <source lang="csharp"> int[] ary = { 1, 2, 3 }; int x = 2; Array.ConvertAll<int, int>(ary, delegate(int elem) { return elem * x; }); // { 2, 4, 6 } </source>

На K++ эта же конструкция будет выглядеть так: <source lang="kpp"> var ary = [1, 2, 3]; var x = 2; ary.convert() { |e| e * x; }; // [2, 4, 6] </source>

Конечно, можно привести массу доводов в защиту того или иного языка, укзазать преимущества однго и недостатки другого, чем с упоением и занимаются многочисленные разжигатели религиозных войн в среде IT. Мы не ставим себе целью доказать преимущества K++, скорее показать преимущества всех языков, использующих альтернативный подход к программированию в целом. К чести того же C# можно сказать, что в третей версии были введены замыкания, по краткости не уступающие K++. В целом, у каждого языка есть свои преимущества и недостатки и в общем случае сравнивать их нельзя. Можно, разве что, судить о степени удобства языка, в сочетании с его производительностью и о том, насколько эффективно он позволяет решать задачи, на которые был рассчитан и исходя из которых проектировался.

Персональные инструменты
Пространства имён

Варианты
Действия
Навигация
информация
документация
Инструменты