Chapel 中的函数变量和函数数组

Question

在下面的代码中，我试图通过将函数名称视为通常的变量来创建一个 "function pointer" 和一个函数数组：

proc myfunc1() { return 100; }
proc myfunc2() { return 200; }

// a function variable?
var myfunc = myfunc1;
writeln( myfunc() );

myfunc = myfunc2;
writeln( myfunc() );

// an array of functions?
var myfuncs: [1..2] myfunc1.type;

writeln( myfuncs.type: string );

myfuncs[ 1 ] = myfunc1;
myfuncs[ 2 ] = myfunc2;

for fun in myfuncs do
    writeln( fun() );

这似乎按预期工作（使用 Chapel v1.16）

100
200
[domain(1,int(64),false)] chpl__fcf_type_void_int64_t
100
200

所以我想知道上面函数变量的用法是否合法？为了创建一个函数数组，通常是先定义一个具有所需签名的具体函数，然后像上面的例子那样引用它的类型（.type）吗？

此外，将此类变量视为"usual"变量是否没有问题，例如将它们作为参数传递给其他函数或将它们包含在class/record的字段中？（如果后面的问题太宽泛，请忽略它们......）如果有任何潜在的陷阱（如果有的话），我将不胜感激。

Answer 1

此代码使用第一个 class 功能支持，这是 Chapel 语言设计中的 prototype/draft。您可以在 First-class Functions in Chapel 技术说明中阅读有关原型支持的更多信息。

虽然 first-class 函数的许多用途在 1.16 及更高版本中有效，但您可以预期将重新审视这方面的语言设计。特别是目前对于是否可以捕获变量的问题没有合理的答案（现在尝试这样做可能会导致令人困惑的错误）。不过，我不知道这会在哪个未来版本中改变。

关于 myfunc1.type 部分，我提到的技术说明中称为 "Specifying the type of a first-class function" 的部分提出了另一种策略。但是我没有发现在这种情况下使用 myfunc1.type 有任何问题。

最后，请注意当前编译器中的 lambda 支持实际上是通过使用 this 方法创建 class 来运行的。所以你可以做同样的事情 - 创建一个 "function object" （借用 C++ 术语） - 具有相同的效果。 "function object" 可以是一条记录或 class。如果它是 class，您可以使用继承来创建一个对象数组，这些对象可以根据其动态类型响应相同的方法。此策略可能使您能够解决第一个 class 函数的当前问题。即使完成了 first-class 函数支持，"function object" 方法也允许您更明确地了解捕获的变量。特别是，您可以将它们作为字段存储在 class 中，并在 class 初始化程序中设置它们。下面是创建和使用不同类型函数对象数组的示例：

class BaseHandler {
  // consider these as "pure virtual" functions
  proc name():string { halt("base name called"); }
  proc this(arg:int) { halt("base greet called"); }
}
class HelloHandler : BaseHandler {
  proc name():string { return "hello"; }
  proc this(arg:int) { writeln("Hello ", arg); }
}
class CiaoHandler : BaseHandler {
  proc name():string { return "ciao"; }
  proc this(arg:int) { writeln("Ciao ", arg); }
}

proc test() {
  // create an array of handlers
  var handlers:[1..0] BaseHandler;
  handlers.push_back(new HelloHandler());
  handlers.push_back(new CiaoHandler());

  for h in handlers {
    h(1); // calls 'this' method in instance
  }
}

test();

Answer 2

是的，在您的示例中，您使用 Chapel 的 initial support for first-class functions. To your second question, you could alternatively use a function type helper 来声明函数数组：

var myfuncs: [1..2] func(int);

这些 first-class 函数对象可以作为参数传递给函数——这就是 Futures.async() works – or stored as fields in a record (Try It Online! example). Chapel's first-class function capabilities also include lambda functions.

需要说明的是，此支持的 "initial" 方面附带警告（来自文档）：

This mechanism should be considered a stopgap technology until we have developed and implemented a more robust story, which is why it's being described in this README rather than the language specification.

Chapel 中的函数变量和函数数组

Function variable and an array of functions in Chapel

function

chapel