第一次接触 Io 语言的时候我就被其简洁干净的语法打动了(如果你有编程语言的经验,也许 15 分钟就可以掌握大部分的语法),Io 语言的简单、灵活和对并发的良好支持都让人印象深刻。本文翻译自 Io 语言官网的这篇文章。
引言
总览
Io 语言是一门基于原型的动态语言,主要思想很大程度上受到了 Smalltalk(所有变量都是对象)、Self(基于原型)、NewtonScript(差异化继承)、Act1(并发行为特征)、Lisp(运行时可观测和修改代码)和 Lua(小巧可嵌入)的影响。
透视图
过去三十年编程语言研究的重心已经转移到了具备强大的表达力的高级语言(比如 Smalltalk),以及性能卓越的底层语言(比如 C)。结果就是一系列的中间语言(既不如 C 快,又不如 Smalltalk 那样有强大的表达力)诞生出来。Io 语言的目的通过高级动态语言的特性—— 运行时灵活性和极其简单的语法重新定位到语言表达能力上。在 Io 语言中,所有变量都是对象,所有变量都可以在运行时改变,包括“ 槽”(后文会提到)、方法和继承关系;所有代码都由表达式组成,可以在运行时任意查看和修改;所有表达式都由动态的信息发送机制组成,包括赋值结构和控制结构。执行上下文本身就是可激活的对象,比如方法、代码块和函数,通过一个可分配的域统一到一起。并发通过 actors 被设计成更容易实现,并且使用 coroutines 机制以便于具备伸缩性。
目标
设计成一门:
简单的语言
- 概念简单一致
- 容易嵌入和扩展
强大的语言
- 高度动态的和自省的
- 高度并发的(通过 coroutines 和异步 i/o)
实用的语言
- 足够快
- 跨平台
- 非限制性的 BSD/MIT 证书
- 发行广泛的标准包支持
下载:
http://iolanguage.com
安装:
首先编译 Io vm:
代码语言:javascript复制make vm
sudo make install
安装插件依赖
有一些依赖包也许不在你的系统里,所以要自动安装的话,输入:
代码语言:javascript复制su -c "sudo make aptget"
或者
su -c "make emerge"
或者
sudo make port
用哪个要看你用哪个包安装器,port 那一个是专给 OSX 准备的。
编译插件
根目录执行:
代码语言:javascript复制make
生成的二进制文件会放到_build/binaries 子目录中。安装:
代码语言:javascript复制sudo make install
或者,如果你想要以链接的方式安装到你的开发文件夹中的话:
代码语言:javascript复制sudo make linkInstall
运行单元测试:
代码语言:javascript复制make test
有些插件构建失败也没关系,除非你明确需要那个插件。插件只不过是可选组件。
备注
添加特定的插件:
代码语言:javascript复制make AddonName
从库上取下代码后,记得执行:
代码语言:javascript复制make clean; make
根据源文件生成新的参考文档(在 docs/IoReference.html 上也可以找到):
代码语言:javascript复制make doc
二进制文件:
Io 会建立两份可执行文件并且把它们替换到二进制文件夹中:
代码语言:javascript复制io_static
io
io_static 可执行文件包括了原始类型支持的最小集合,都是静态链接到它上面的。io 可执行文件则可以加载 iovm 动态链接库,可以在需要的时候动态加载 io 插件。
运行 Io 脚本
例子:
代码语言:javascript复制io samples/misc/HelloWorld.io
这种方式下不需要 main 方法或者对象,脚本在编译后就执行了。
交互模式
运行:
代码语言:javascript复制./_build/binaries/io
也可以直接输入:
代码语言:javascript复制io
这样就打开了解释器的提示。
你可以直接输入代码解释执行,比如:
代码语言:javascript复制Io> "Hello world!" println
==> Hello world!
表达式在 Lobby 的上下文中执行:
代码语言:javascript复制Io> print
[printout of lobby contents]
如果你在 home 文件夹中有一个.iorc 文件,它会在解释器提示前执行。
检视对象
你可以获得一个某对象的槽的列表:
代码语言:javascript复制Io> someObject slotNames
如果要排序显示出来:
代码语言:javascript复制Io> someObject slotNames sort
要以漂亮的格式来展示,slotSummary 方法很便捷:
代码语言:javascript复制Io> slotSummary
==> Object_0x20c4e0:
Lobby = Object_0x20c4e0
Protos = Object_0x20bff0
exit = method(...)
forward = method(...)
更进一步查看:
代码语言:javascript复制Io> Protos
==> Object_0x20bff0:
Addons = Object_0x20c6f0
Core = Object_0x20c4b0
Io> Protos Addons
==> Object_0x20c6f0:
ReadLine = Object_0x366a10
看起来只有 ReadLine 在插件里面,没有别的了。同时,也打印出了反编译出的版本号。
代码语言:javascript复制Io> Lobby getSlot("forward")
==> # io/Z_Importer.io:65
method(
Importer import(call)
)
doFile 和 doString
脚本可以以交互模式运行,使用 doFile 方法如下:
代码语言:javascript复制doFile("scriptName.io")
doFile 的执行上下文正是它的接收器(receiver),在这里就是 lobby。上下文的其它对象来执行脚本的话,可以把 doFile 消息发送给它。
代码语言:javascript复制someObject doFile("scriptName.io")
doString 方法可以用来执行生成一个 string:
代码语言:javascript复制Io> doString("1 1")
==> 2
同样,也可以指定一个上下文:
代码语言:javascript复制someObject doString("1 1")
命令行参数
打印出命令行参数的示例:
代码语言:javascript复制System args foreach(k, v, write("'", v, "'n"))
launchPath
System 的“launchPath” 槽用来设定初始源文件执行的位置。当交互模式提示符出现(不显式指定源文件路径),launchPath 就是当前的工作目录:
代码语言:javascript复制System launchPath
句法
表达式
Io 语言没有关键字或者声明语句。一切都是由表达式组成的消息,每一个都是在运行时可以被访问的对象。正式的 BNF 表述如下:
代码语言:javascript复制exp ::= { message | terminator }
message ::= symbol [arguments]
arguments ::= "(" [exp [ { "," exp } ]] ")"
symbol ::= identifier | number | string
terminator ::= "n" | ";"
考虑到性能的原因,String 和 Number 字面消息会缓存结果在消息对象中。
消息
消息参数以表达式的方式传入,并在 receiver 中执行。
根据参数取值选择逻辑可以用来实现控制流,比如:
代码语言:javascript复制for(i, 1, 10, i println)
a := if(b == 0, c 1, d)
上面的代码中,for 和 if 都是普通的消息而已,并不是什么关键字。
类似的,动态赋值可以用来实现枚举的功能,而不需要一个封闭的代码块:
代码语言:javascript复制people select(person, person age < 30)
names := people map(person, person name)
像 map、select 之类的方法往往被用于表达式直接过滤值集合:
代码语言:javascript复制people select(age < 30)
names := people map(name)
有一些运算符(包括赋值)的语法糖,在编译成消息树以后被 Io 的宏执行:
代码语言:javascript复制Account := Object clone
Account balance := 0
Account deposit := method(amount,
balance = balance amount
)
account := Account clone
account deposit(10.00)
account balance println
像 Self 语言一样,Io 的语法并不区分访问方法来获取值还是直接获取值。
操作符
操作符只是一个普通的消息,而且这个消息不包含任何字母(or、and 和 return 除外):
代码语言:javascript复制1 2
它会被编译成:
代码语言:javascript复制1 (2)
如果你需要括号分组:
代码语言:javascript复制1 (2 * 4)
符合 C 的优先级顺序:
代码语言:javascript复制1 2 * 3 4
会被转换为:
代码语言:javascript复制1 (2 *(3)) (4)
用户定义的操作符(非标准的操作符名字)是自左向右结合运算的。
赋值
Io 有三种赋值运算符:
代码语言:javascript复制operator action
::= Creates slot, creates setter, assigns value
:= Creates slot, assigns value
= Assigns value to slot if it exists, otherwise raises exception
赋值运算符也是普通消息,它们的方法都可以被覆写:
代码语言:javascript复制source compiles to
a ::= 1 newSlot("a", 1)
a := 1 setSlot("a", 1)
a = 1 updateSlot("a", 1)
本地对象中,updateSlot 被覆写,如果这个槽不存在,这个槽就会被更新到对象中。这个操作不需要 explicit 显示声明就可以做到。
数字
有效的数字格式:
代码语言:javascript复制123
123.456
0.456
.456
123e-4
123e4
123.456e-7
123.456e2
十六进制数亦被支持(不限大小写):
代码语言:javascript复制0x0
0x0F
0XeE
字符串
字符串用一组双引号 转义符来定义:
代码语言:javascript复制s := "this is a "test".nThis is only a test."
或者,不使用转义字符的话可以写成多行(用三个双引号):
代码语言:javascript复制s := """this is a "test".
This is only a test."""
注释
注释支持//, /**/和 #风格:
代码语言:javascript复制a := b // add a comment to a line
/* comment out a group
a := 1
b := 2
*/
“#” 风格在 Unix 中很有用:
代码语言:javascript复制#!/usr/local/bin/io
就这些!一切都是表达式。这些就是控制流、对象、方法、异常和其他语法表达式,以及语义。
对象
概览
通过对概念的统一,Io 的导引描述了简单和强大的原则。
代码语言:javascript复制concept unifies
scopable blocks functions, methods, closures
prototypes objects, classes, namespaces, locals
messages operators, calls, assigns, var access
原型
一切都是对象,包括存储代码块的本地变量和命名空间,而所有对象又都是消息(包括赋值操作符)。对象可以由一串键值对组成,他们被称为“ 槽”,每一个对象都自内部对象继承而来,被继承的对象被称为“ 原型”。槽的键可以是一个符号(唯一的无意义序列),值可以是任意对象类型。
clone 和 init
新建的对象通过 clone 已有对象来实现。clone 出来的东西其实是一个空对象,但是在它的原型列表中,可以找到它的父对象。在这个过程后,新建对象的 init 槽会被调用,以便初始化对象自己。就像 NewtonScript 一样,槽在 Io 中是符合“ 创建-写入” 模式的:
代码语言:javascript复制me := Person clone
添加一个实例变量或者方法:
代码语言:javascript复制myDog name := "rover"
myDog sit := method("I'm sittingn" print)
如果存在 init 方法的话,clone 后 init 会被自动调用。
继承
对象收到消息的时候,如果消息符合该对象的某一个槽,就执行,如果找不到,那么就一层一层向上找它的原型。查找循环会被检测到,它是不被允许的。如果匹配的槽包含一个可激活的对象,比如 Block 或者 CFunction,它包含任何其他值类型,就会被递归调用。Io 命名空间中没有全局变量,根对象被称为 Lobby。
因为没有类,只有原型,那么子类和实例本身也就没有任何区别了。这里有一个创建相同子类的例子:
代码语言:javascript复制Io> Dog := Object clone
==> Object_0x4a7c0
以上代码设置了 Lobby 的槽“Dog” 为 Object 对象,这个新对象的原型列表只包含一个对 Object 的引用,本质上指明了这就是 Object 的子类。实例变量和方法继承自这个原型列表。如果设置了这个槽,创建新槽并不会改变它的原型对象:
代码语言:javascript复制 Io> Dog color := "red"
Io> Dog
==> Object_0x4a7c0:
color := "red"
多重继承
你可以添加任意数量的原型到对象的原型列表上。当对象收到一个消息的时候,它会深度搜索原型链寻找匹配。
方法
方法就是一种匿名函数,调用的时候,会创建一个对象存储在本地变量集合里面,并且设置这个对象的原型指针和它自己的槽到相应的消息上面。这个 Object 的 method() 方法可以用来创建对象:
代码语言:javascript复制method((2 2) print)
对象中使用这个 method 的例子:
代码语言:javascript复制Dog := Object clone
Dog bark := method("woof!" print)
以上代码创建了一个 Object 的子类“Dog”,并且添加了“bark” 槽,这个槽包含了打印“woof!” 的代码块。调用示例:
代码语言:javascript复制Dog bark
默认返回值就是最后一行表达式语句的结果。
参数
方法定义的时候可以带参数:
代码语言:javascript复制add := method(a, b, a b)
总的来说,形式如下:
代码语言:javascript复制method(<arg name 0>, <arg name 1>, ..., <do message>)
代码块
除去词法的变量范围以外,代码块和方法一样。变量查找会在代码块创建的上下文中继续,而不是在调用代码块的消息的上下文中继续。一个代码块可以使用 Object 的 block() 方法来创建:
代码语言:javascript复制b := block(a, a b)
代码块和方法
有时候这两个概念会引起混乱,所以有必要再细细解释一下。代码块和方法都可以创建在被调用时可以持有本地变量的对象。不同之处就在于本地对象的“proto” 和“self” 槽设置到哪里去。方法中,这些槽设置到消息对象的目标去,而在代码块中,它们是被设置到代码块创建时的本地对象中去的。所以一次失败的变量查找,将引起在代码块创建上下文的本地变量中继续查找,而方法则是在消息接收者中继续查找。
call 和 self 槽
当本地对象被创建,self 槽被设置
当本地对象创建,它的 self 槽和 call 槽会被设置到 Call 对象中,以用以获取关于代码块调用的信息:
代码语言:javascript复制slot returns
call sender locals object of caller
call message message used to call this method/block
call activated the activated method/block
call slotContext context in which slot was found
call target current object
可变参数
本地变量的“call message” 槽可以用来获取不定参数消息。见 if() 的实现:
代码语言:javascript复制myif := method(
(call sender doMessage(call message argAt(0))) ifTrue(
call sender doMessage(call message argAt(1))) ifFalse(
call sender doMessage(call message argAt(2)))
)
myif(foo == bar, write("truen"), write("falsen"))
doMessage() 方法把参数传入 receiver 的上下文中,一个简洁的写法是使用 evalArgAt():
代码语言:javascript复制myif := method(
call evalArgAt(0) ifTrue(
call evalArgAt(1)) ifFalse(
call evalArgAt(2))
)
myif(foo == bar, write("truen"), write("falsen"))
Forward
如果对象不响应消息,而且 forward 方法存在的话,会调用 forward 方法。这个例子是显示怎样打印查找失败消息的:
代码语言:javascript复制MyObject forward := method(
write("sender = ", call sender, "n")
write("message name = ", call message name, "n")
args := call message argsEvaluatedIn(call sender)
args foreach(i, v, write("arg", i, " = ", v, "n") )
)
重发
以 self 作为上下文,将当前消息发给 receiver 的原型链:
代码语言:javascript复制A := Object clone
A m := method(write("in An"))
B := A clone
B m := method(write("in Bn"); resend)
B m
打印:
代码语言:javascript复制in B
in A
重发其他消息给 receiver 的原型时,会使用到 super。
Super
如果你需要直接发消息给原型:
代码语言:javascript复制Dog := Object clone
Dog bark := method(writeln("woof!"))
fido := Dog clone
fido bark := method(
writeln("ruf!")
super(bark)
)
重发和 super 都在 Io 中实现了。
自省
使用以下方法你可以自省 Io 的命名空间。也有方法用来在运行时修改这些属性值。
slotNames
slotNames 方法返回一个对象槽名字的列表:
代码语言:javascript复制Io> Dog slotNames
==> list("bark")
protos
protos 方法返回对象继承的一个列表:
代码语言:javascript复制Io> Dog protos
==> list("Object")
getSlot
getSlot 方法用于获取一个槽的实际值:
代码语言:javascript复制myMethod := Dog getSlot("bark")
前文中,我们设置了本地对象的 myMethod 槽为 bark 方法。你如果需要 myMethod 方法,但是又不调用它,你可以通过 getSlot 来获取:
代码语言:javascript复制otherObject newMethod := getSlot("myMethod")
code
方法的参数和表达式是可以自省的。 一个好用的办法的就是 code 方法,返回一个源代码的字符串:
代码语言:javascript复制Io> method(a, a * 2) code
==> "method(a, a *(2))"
控制流
true、false 和 nil
true、false 和 nil 都是单例,nil 一般用于标识一个未设置值或者丢失了的值。
比较方法
比较方法:
代码语言:javascript复制==, !=, >=, <=, >, <
返回 true 或者 false,compare() 方法用于实现真正的比较,返回-1、0 或者 1,分别表示小于、相等和大于。
if、then、else
if() 方法的形式:
代码语言:javascript复制if(<condition>, <do message>, <else do message>)
例子:
代码语言:javascript复制if(a == 10, "a is 10" print)
else 参数是可选的。如果条件表达式执行为 false 或者 nil,都被视作 false。
执行结果也可以返回:
代码语言:javascript复制if(y < 10, x := y, x := 0)
和如下形式一样:
代码语言:javascript复制x := if(y < 10, y, 0)
条件可以这样用:
代码语言:javascript复制if(y < 10) then(x := y) else(x := 2)
支持 elseif():
代码语言:javascript复制if(y < 10) then(x := y) elseif(y == 11) then(x := 0) else(x := 2)
ifTrue、ifFalse
支持 Smalltalk 风格的 ifTrue、ifFalse、ifNil 和 ifNonNil 方法:
代码语言:javascript复制(y < 10) ifTrue(x := y) ifFalse(x := 2)
注意条件表达式必须用圆括号括起来。
循环
循环方法支持无限循环:
代码语言:javascript复制loop("foo" println)
repeat
Number 的 repeat 方法可以用于把一个对象的方法重复执行你给定的次数:
代码语言:javascript复制3 repeat("foo" print)
==> foofoofoo
while
形式:
代码语言:javascript复制while(<condition>, <do message>)
a := 1
while(a < 10,
a print
a = a 1
)
for
形式:
代码语言:javascript复制for(<counter>, <start>, <end>, <optional step>, <do message>)
start 和 end 消息只在循环开始时执行一次:
代码语言:javascript复制for(a, 0, 10,
a println
)
使用 step:
代码语言:javascript复制for(x, 0, 10, 3, x println)
打印:
代码语言:javascript复制0
3
6
9
要反转这个循环的话,使用负值作为 step:
代码语言:javascript复制for(a, 10, 0, -1, a println)
注:first 值是循环的起始值,last 值是标志环完成时的值,所以 1 到 10 的循环会执行 10 次而 0 到 10 的循环会执行 11 次。
break、continue
loop、repeat、while 和 for 都是支持 break 和 continue 的:
代码语言:javascript复制for(i, 1, 10,
if(i == 3, continue)
if(i == 7, break)
i print
)
输出:
代码语言:javascript复制12456
return
代码块中执行到任何语句时都可以返回:
代码语言:javascript复制Io> test := method(123 print; return "abc"; 456 print)
Io> test
123
==> abc
break、continue 和 return 都通过存取 stopStatus 这个监控循环和消息的内部值来工作。
引入
Importer 原型实现了 Io 内置的引入机制。你只需要把你的原型放到它们各自的文件中,文件名以 io 结尾,这个 Importer 在原型第一次被用到的时候会自动引入它们。默认的搜索路径是当前工作目录,你也可以调用 addSearchPath() 来添加路径。
并发
Coroutines
Io 使用 coroutines(协程,这里指用户层面的线程协作)而不是操作系统抢占式的线程实现方式。这就减少了潜在的因为本地线程和数千个活跃线程切换引起的消耗(内存、系统调用、锁和缓存问题等等)。
Scheduler
Scheduler 对象用来重新开始已经挂起的 coroutines(协程,见上文)。当前的 scheduling 系统使用无优先级的 FIFO 策略。
Actors
actor 是一个拥有自己线程的对象(拥有自己的协程),用于处理异步消息队列。任何对象可以以异步消息的方式发送出去,你只需要重写 asyncSend() 或者 futureSend() 消息:
代码语言:javascript复制result := self foo // synchronous
futureResult := self futureSend(foo) // async, immediately returns a Future
self asyncSend(foo) // async, immediately returns nil
当对象接收到异步消息的时候,会把消息放到队列里面,如果队列里没有的话,会启动一个协程来处理队列中的消息。队列消息是顺序处理的(FIFO)。Control 可以通过调用 yield 用来挂起当前处理流程,让出资源:
代码语言:javascript复制obj1 := Object clone
obj1 test := method(for(n, 1, 3, n print; yield))
obj2 := obj1 clone
obj1 asyncSend(test); obj2 asyncSend(test)
while(Scheduler yieldingCoros size > 1, yield)
会打印出 112233,以下是一个更真实的例子:
代码语言:javascript复制HttpServer handleRequest := method(aSocket,
HttpRequestHandler clone asyncSend(handleRequest(aSocket))
)
Futures
Io 的 future 是透明的,当结果准备好的时候,它们就是结果,如果一个消息被发送给 future,就会被挂起等待,直到结果准备好。透明的 future 很强大,因为它们允许程序员尽可能地减小阻塞,把程序员从繁重的异步管理的细节中解脱出来。
自动死锁检测
使用 future 的一个优点是当等待的时候,它会检测等待是否在等待中会产生死锁,如果会的话就抛出异常。
Futures 和命令行接口
命令行会打印表达式的结果,如果结果是 Future 的话,直到结果返回再打印:
代码语言:javascript复制Io> q := method(wait(1))
Io> futureSend(q)
[1-second delay]
==> nil
如果不想这样,不返回 Future 就行:
代码语言:javascript复制Io> futureSend(q); nil
[no delay]
==> nil
Yield
对象的异步消息在执行的时候会自动转让控制权,yield 方法只是在要明确让出 CPU 资源的时候调用。
Pause 和 Resume
暂停和恢复对象,请参见并发方法部分。
异常
Raise
在异常的原型中调用 raise(),表示异常被抛出了。
代码语言:javascript复制Exception raise("generic foo exception")
Try 和 Catch
要捕获异常,使用 Object 原型的 try() 方法。try() 会捕获任何异常并返回,如果没有异常就返回 nil。
代码语言:javascript复制e := try(<doMessage>)
To catch a particular exception, the Exception catch() method can be used. Example:
e := try(
// ...
)
e catch(Exception,
writeln(e coroutine backtraceString)
)
第一个参数是要捕获的异常类型,catch() 返回异常。
Pass
要重新抛出异常的话,使用 pass 方法。它可以把异常抛给下一个外部的异常处理器,我们往往在所有的 catch 都无法捕获到所需异常的时候抛出:
代码语言:javascript复制e := try(
// ...
)
e catch(Error,
// ...
) catch(Exception,
// ...
) pass
自定义异常
自定义异常类型可以 clone Exception 来实现:
代码语言:javascript复制MyErrorType := Error clone
Primitives
Primitives(原语类型)是一组 Io 内建的对象,它们的方法通常使用 C 实现并且存放了一些隐藏数据在内。举例来说,Number 包含了一个 double 精度的浮点数,并且可以像 C 函数一样计算。所有的 Io 原语类型继承自 Object 原型,并且是不可变对象。也就是说这些方法都是不可变的。
这这篇文档不是想要成为参考手册,只不过是想提供一个基本原语类型的概览,给用户一个入门,提供一个基础认识,要了解详情请参见参考手册。
Object
问号操作符
有时候想要在某方法存在的情况下调用(避免抛出找不到方法的异常):
代码语言:javascript复制if(obj getSlot("foo"), obj foo)
可以用问号操作符写成这样:
代码语言:javascript复制obj ?foo
链表
链表是一个存放引用的数组,支持标准的数组操作和枚举方法。
创建空链表:
代码语言:javascript复制a := List clone
用 list() 方法创建任意链表:
代码语言:javascript复制a := list(33, "a")
添加元素:
代码语言:javascript复制a append("b")
==> list(33, "a", "b")
获取大小:
代码语言:javascript复制a size
==> 3
根据下标获取元素(从 0 开始):
代码语言:javascript复制a at(1)
==> "a"
设置元素:
代码语言:javascript复制a atPut(2, "foo")
==> list(33, "a", "foo", "b")
a atPut(6, "Fred")
==> Exception: index out of bounds
删除元素:
代码语言:javascript复制a remove("foo")
==> list(33, "a", "b")
插入:
代码语言:javascript复制a atInsert(2, "foo")
==> list(33, "a", "foo", "56")
foreach
foreach、map 和 select 方法可以以三种形式调用:
代码语言:javascript复制
Io> a := list(65, 21, 122)
Io> a foreach(i, v, write(i, ":", v, ", "))
==> 0:65, 1:21, 2:122,
第二种形式是略去下标的:
代码语言:javascript复制Io> a foreach(v, v println)
==> 65
21
122
第三种形式:
代码语言:javascript复制Io> a foreach(println)
==> 65
21
122
map 和 select
map 和 select(有的语言里面叫 filter)方法允许执行任意表达式:
代码语言:javascript复制Io> numbers := list(1, 2, 3, 4, 5, 6)
Io> numbers select(isOdd)
==> list(1, 3, 5)
Io> numbers select(x, x isOdd)
==> list(1, 3, 5)
Io> numbers select(i, x, x isOdd)
==> list(1, 3, 5)
Io> numbers map(x, x*2)
==> list(2, 4, 6, 8, 10, 12)
Io> numbers map(i, x, x i)
==> list(1, 3, 5, 7, 9, 11)
Io> numbers map(*3)
==> list(3, 6, 9, 12, 15, 18)
map 和 select 方法返回新的链表,如果直接在原有链表上操作,可以使用 selectInPlace() 和 mapInPlace()。
Sequence
不变的 Sequence 被称为 Symbol,而可变的 Sequence 和 Buffer 或者 String 是等价的。Literal strings(被双引号引起来的这种 string)就是 Symbols,它们是不能改变的。但是调用 asMutable 可以生成一个可变的字符串:
代码语言:javascript复制"abc" size
==> 3
检查是否存在子串:
代码语言:javascript复制
"apples" containsSeq("ppl")
==> true
获取第 N 个 char(byte):
代码语言:javascript复制"Kavi" at(1)
==> 97
切割:
代码语言:javascript复制"Kirikuro" slice(0, 2)
==> "Ki"
"Kirikuro" slice(-2) # NOT: slice(-2, 0)!
==> "ro"
Io> "Kirikuro" slice(0, -2)
# "Kiriku"
去空格:
代码语言:javascript复制" abc " asMutable strip
==> "abc"
" abc " asMutable lstrip
==> "abc "
" abc " asMutable rstrip
==> " abc"
大小写转换:
代码语言:javascript复制"Kavi" asUppercase
==> "KAVI"
"Kavi" asLowercase
==> "kavi"
切割:
代码语言:javascript复制"the quick brown fox" split
==> list("the", "quick", "brown", "fox")
根据其它字符切割:
代码语言:javascript复制"a few good men" split("e")
==> list("a f", "w good m", "n")
转换成 Number:
代码语言:javascript复制"13" asNumber
==> 13
"a13" asNumber
==> nil
字符串插入:
代码语言:javascript复制name := "Fred"
==> Fred
"My name is #{name}" interpolate
==> My name is Fred
字符串插入会代换 #{} 里面的东西,代码可以包含循环等等,但是最后必须返回一个 String。
Ranges
一个包含起始和结束,还有怎样从开始执行到结束的指令。当创建一个很大的序列数据链表的时候会很有用,它可以很容易被转成 list,或者使用 for() 被替换。
Range 规范
每个对象都可以用在 Ranges 里面,只要实现 nextInSequence 方法。这个方法接受一个可选参数,表示跳过(skip)多少个对象,然后返回下一个对象,默认的这个 skip 值是 1:
代码语言:javascript复制Number nextInSequence := method(skipVal,
if(skipVal isNil, skipVal = 1)
self skipVal
)
有了 Number 的这个方法,你就可以使用 Number 的 Range 了:
代码语言:javascript复制1 to(5) foreach(v, v println)
上面代码会打印 1 到 5,一个一行。
File
几个方法:openForAppending、openForReading、openForUpdating,删除的话就是 remove 方法:
代码语言:javascript复制f := File with("foo.txt)
f remove
f openForUpdating
f write("hello world!")
f close
Directory
创建一个文件夹对象:
代码语言:javascript复制dir := Directory with("/Users/steve/")
获取一个文件对象的列表:
代码语言:javascript复制files := dir files
==> list(File_0x820c40, File_0x820c40, ...)
获取文件 文件夹列表:
代码语言:javascript复制
items := Directory items ==> list(Directory_0x8446b0, File_0x820c40, …)
items at(4) name
==> DarkSide-0.0.1 # a directory name
建立一个文件夹对象:
代码语言:javascript复制
root := Directory clone setPath("c:/") ==> Directory_0x8637b8
root fileNames
==> list("AUTOEXEC.BAT", "boot.ini", "CONFIG.SYS", …)
测试文件是否存在:
代码语言:javascript复制Directory clone setPath("q:/") exists
==> false
获取当前工作目录:
代码语言:javascript复制Directory currentWorkingDirectory
==> "/cygdrive/c/lang/IoFull-Cygwin-2006-04-20"
Date
创建一个日期实例:
代码语言:javascript复制d := Date clone
设置到当前时间:
代码语言:javascript复制d now
以 number 方式获取时间:
代码语言:javascript复制Date now asNumber
==> 1147198509.417114
获取时间的每一部分:
代码语言:javascript复制d := Date now
==> 2006-05-09 21:53:03 EST
d
==> 2006-05-09 21:53:03 EST
d year
==> 2006
d month
==> 5
d day
==> 9
d hour
==> 21
d minute
==> 53
d second
==> 3.747125
看执行代码的时间是多少:
代码语言:javascript复制Date cpuSecondsToRun(100000 repeat(1 1))
==> 0.02
网络
Io 支持异步连接,但是像读写 socket 的行为是同步的,因为调用 coroutine 是无法预期的,直到 socket 完成这步操作,或者超时出现。
创建一个 URL 对象:
代码语言:javascript复制url := URL with(http://example.com/)
获取一个 URL:
代码语言:javascript复制data := url fetch
文件流:
代码语言:javascript复制url streamTo(File with("out.txt"))
一个简单的 whois 客户端:
代码语言:javascript复制whois := method(host,
socket := Socket clone
setHostName("rs.internic.net") setPort(43)
socket connect streamWrite(host, "n")
while(socket streamReadNextChunk, nil)
return socket readBuffer
)
最简单的服务端:
代码语言:javascript复制
WebRequest := Object clone do( handleSocket := method(aSocket, aSocket streamReadNextChunk request := aSocket readBuffer betweenSeq("GET ", " HTTP") f := File with(request) if(f exists, f streamTo(aSocket) , aSocket streamWrite("not found") ) aSocket close ) ) WebServer := Server clone do( setPort(8000) handleSocket := method(aSocket, WebRequest clone asyncSend(handleSocket(aSocket)) ) )
WebServer start
XML
使用 XML 转换器来找到网页的链接:
代码语言:javascript复制SGML // reference this to load the SGML addon
xml := URL with("http://www.yahoo.com/") fetch asXML
links := xml elementsWithName("a") map(attributes at("href"))
Vector
Vector 用在 Sequence 原语类型上面,定义为:
代码语言:javascript复制Vector := Sequence clone setItemType("float32")
Sequence 原语类型支持浮点 32 位操作的 SIMD 增强。当前包含 add、subtract、multiple 和 divide,但是未来会支持更多数学、逻辑和字符串操作。小例子:
代码语言:javascript复制iters := 1000
size := 1024
ops := iters * size
v1 := Vector clone setSize(size) rangeFill
v2 := Vector clone setSize(size) rangeFill
dt := Date secondsToRun(
iters repeat(v1 *= v2)
)
writeln((ops/(dt*1000000000)) asString(1, 3), " GFLOPS")
在 2Ghz 的 Mac 笔记本上跑会输出:
代码语言:javascript复制1.255 GFLOPS
相似的 C 代码(SIMD 强化)会输出:
代码语言:javascript复制0.479 GFLOPS
从这个例子看,Io 是要比单纯的 C 快大概三倍。
Unicode
Sequences
符号、字符串和 vectors 都统一到一个 Sequence 原型中,Sequence 是一个包含所有可用的硬件数据类型的数组:
代码语言:javascript复制uint8, uint16, uint32, uint64
int8, int16, int32, int64
float32, float64
编码
Sequence 有编码属性:
代码语言:javascript复制number, ascii, ucs2, ucs4, utf8
UCS-2 和 UCS-4 分别是 UTF-16、UTF-32 的等宽字符版本。String 只不过是一个带有文本编码的 Sequence 而已;Symbol(符号)是不可变的 String;而 Vector 则是具备数字编码的 Sequence 罢了。
UTF 编码是高位优先存储的。
除了输入输出,所有的字符串都是等宽编码。这种设计带来了简化实现,代码层面也可以分享 vector 和 string 的操作,根据下标快速访问,以及 Sequence 操作的 SIMD 支持。所有 Sequence 方法会自动做必要的类型转换。
源代码
Io 的源文件使用 UTF8 编码,当源文件被读入,符号和字符串被存储时按照最小等宽编码。例子:
代码语言:javascript复制Io> "hello" encoding
==> ascii
Io> "π" encoding
==> ucs2
Io> "∞" encoding
==> ucs2
来查看内部实现:
代码语言:javascript复制Io> "π" itemType
==> uint16
Io> "π" itemSize
==> 2
转换
Sequence 对象有一组转换方法:
代码语言:javascript复制asUTF8
asUCS2
asUCS4
嵌入
规约
Io 的实现代码 C 代码是按照面向对象风格来完成的,结构体成了对象,而函数变成了方法。熟悉这些会帮助你理解那些嵌入式的 API。
结构体
成员都是小写字母开头,骆驼命名法:
代码语言:javascript复制typdef struct
{
char *firstName;
char *lastName;
char *address;
} Person;
函数
函数命名以结构体开头,然后用一下划线连接,再加上真正的方法名。每一个结构体都有一个 new 函数和一个 free 函数:
代码语言:javascript复制List *List_new(void);
void List_free(List *self);
所有除了 new 以外的方法都有一个作为首参的结构——self。方法名是符合关键字的格式,也就是说,用下划线串起一组词来描述这个方法:
代码语言:javascript复制int List_count(List *self); // no argument
void List_add_(List *self, void *item); // one argument
void Dictionary_key_value_(Dictionary *self,
char *key, char *value);
文件名
每一个结构体都有它自己的.h 和.c 文件。除去后缀,文件名和结构体名字一致。文件包含该结构体所有的方法。
IoState
IoState 可以被认为是 Io 的“ 虚拟机” 的实例。尽管这里“ 虚拟机” 并不准确,因为它意味着某种特定的实现类型。
多状态
Io 是多状态的,这意味着它被设计来支持多种状态实例,而这些实例可以存在在同一个进程中。这些实例互相独立,不共享内存,所以它们可以被不同操作系统线程访问,尽管同一时间只能访问一个。
创建一个状态
这里有一个创建和变更状态的例子:
代码语言:javascript复制#include "IoState.h"
int main(int argc, const char *argv[])
{
IoState *self = IoState_new();
IoState_init(self);
IoState_doCString_(self, "writeln("hello world!"");
IoState_free(self);
return 0;
}
Values
我们可以获取返回值并且查看和打印:
代码语言:javascript复制IoObject *v = IoState_doCString_(self, someString);
char *name = IoObject_name(v);
printf("return type is a ‘%s', name);
IoObject_print(v);
检查值的类型
有一些简便的宏来做快速的类型检查:
代码语言:javascript复制if (ISNUMBER(v))
{
printf("result is the number %f", IoNumber_asFloat(v));
}
else if(ISSEQ(v))
{
printf("result is the string %s", IoSeq_asCString(v));
}
else if(ISLIST(v))
{
printf("result is a list with %i elements",
IoList_rawSize(v));
}
注:返回值总是 Io 对象,你可以在 Io/libs/iovm/source 的头文件中找到 C 级别的方法,比如这样的函数:IoList_rawSize()。
绑定
未来会在文档中补充绑定和插件的部分(原文如此)。
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