ayrro 3 апр 2019 в 11:11

Язык программирования, помещающийся на почтовой открытке

4 мин

52K

Ральф Джонсон, один из членов "Банды четырёх", однажды показал, как синтаксис языка Smalltalk-80 можно уместить на почтовой открытке. Сейчас, спустя почти 30 лет после появления первой версии Smalltalk, самым быстроразвивающимся диалектом Smalltalk является Pharo, почтовую открытку которого далее и разберём.

Объявление метода

exampleWithNumber: x

Методы объявляются в виде имяМетода: имяПараметра и являются членами класса. Метод с несколькими параметрами объявляется так

rangeFrom: start to: end

Имя метода здесь rangeFrom:to:, а имена параметров — start и end.

Декларация pragma

<syntaxOn: #postcard>

Pragma используется для аннотации метода. Эта аннотация может использоваться компилятором или другими методами как метаданные.

Объявление локальной переменной

| y |

Локальные переменные используются в вычислениях внутри метода. Объявления типа переменной не требуется, поскольку Smalltalk — динамически типизированный язык.

Несколько переменных объявляются одним списком

| y x totalSum |

Объекты и сообщения

true & false not & (nil isNil)

Всё в Smalltalk является объектами, а объекты могут принимать сообщения. Порядок выполнения (то есть — отправки сообщений) — слева направо, но сообщения без параметров отправляются в первую очередь в соответствии с правилами приоритета, так что порядок вычисления здесь будет

(true & (false not)) & (nil isNil)

Правил приоритета в Smalltalk всего четыре: первыми отправляются сообщения в скобках, затем — унарные (без дополнительных параметров помимо самого объекта-получателя, например false not), затем — бинарные (с одним дополнительным параметром, например 1 + 2), затем — сообщения с несколькими параметрами (например 15 between: 1 and: 2). Приоритетность выполнения обозначается простой схемой

скобки > унарные > бинарные > сообщения с несколькими параметрами

Эти правила действуют и для математических операций, так что результатом выполнения выражения

1 + 15 / 4   " = (1 + 15) / 4 "

будет 4. Кстати nil также является объектом и может принимать и отвечать на сообщения.

Условное выполнение и блоки кода

true & false not & (nil isNil) 
  ifFalse: [ self perform: #add: with: x ].

Условное выполнение реализуется отправкой сообщений ifTrue, ifFalse объекту-логическому значению. Аргументом этого сообщения является блок кода, обозначаемый квадратными скобками, который выполняется, если выполняется заданное условие.

Блоки Smalltalk также используются как анонимные функции:

sum := [ :x :y | x+y ].    " Блок x,y -> x+y "

sum value: 10 value: 25.   " Вычисление блока, результат - 35"

Отправка сообщений самому себе

self perform: #add: with: x

Ключевое слово self используется как ссылка на содержащий метод объект при отправке сообщений самому объекту. Здесь мы отправляем сообщение perform:with: с аргументами #add и x. Знаком # обозначается строка-литерал, которая здесь используется как идентификатор метода.

Присвоение переменной

y := thisContext stack size + super size.

Присвоение переменной обозначается оператором :=. Ключевое слово super используется для обращения к объекту суперкласса.

Все объекты Smalltalk наследуют либо от класса Object, либо от своего суперкласса, который, в свою очередь, наследует от своего суперкласса или от класса Object.

Статический массив

byteArray := #[2 2r100 8r20 16rFF].

byteArray — переменная экземпляра класса, объявленная при объявлении класса. Массив byteArray состоит из целых чисел, записанных в разных системах счисления в виде

<основание>r<число>

Размер статических массивов фиксирован и задаётся во время компиляции. Индексация массивов начинается с 1

byteArray at: 2   " = 2r100 "

С самого начала Smalltalk был не только языком, но и интегрированной средой разработки со своей виртуальной машиной: классы и методы Smalltalk не хранятся в отдельных текстовых файлах, а сразу сохраняются в образе виртуальной машины и объявляются через интерфейс среды разработки. Например, класс Counter объявляется в разделе классов как

Object subclass: #Counter
       instanceVariableNames: ’count initialValue’
       classVariableNames: ’’
       package: ’MyCounter’

а его методы объявляются в разделе методов класса Counter.

Динамический массив

{ -42 . #($a #a #'I''m' 'a' 1.0 1.23e2 3.14s2 1) }

Динамический массив создается во время выполнения программы.
Массивы могут содержать данные разных типов: первый элемент массива — число -42, второй элемент массива — массив с элементами разных типов:

$a — символ "a"
#a #'I''m' — строки-литералы "a" и "I'm"
'a' — строка "a"
1.0 1.23e2 — числа с плавающей точкой
3.14s2 — десятичная дробь с масштабом 2

Циклы

{ -42 . #($a #a #'I''m' 'a' 1.0 1.23e2 3.14s2 1) }
  do: [ :each | 
    | var |
    var := Transcript 
      show: each class name;
      show: each printString ].

Циклы в Smalltalk реализуются отправкой сообщения массиву с блоком, который будет выполняться на каждом элементе этого массива, что очень похоже на функциональный подход. На каждой итерации элемент массива передаётся как аргумент блоку, производящему над ним какие-то вычисления. В блоке в примере объявляется локальная переменная var, которой присвается результат отправки последнего сообщения show глобальному объекту Transcript.

Интересной фишкой Smalltalk является возможность каскадирования сообщений: выражение

Transcript show: 'A'; show: 'B'.

последовательно выводит строки A и B в окно консоли Transcript. Это эквивалентно коду

Transcript show: 'A'.
Transcript show: 'B'.

но позволяет избежать повторения имени объекта-получателя сообщений Transcript. Результатом каскадирования является ответ объекта на последнее сообщение.

Возврат значения из метода

^ x < y

Возврат значения обозначается символом ^. В данном случае возвращается логическое значение — результат сравнения x < y.

Теги:

Хабы: