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如何用“数据映射”的思路设计一门语言-1

如何用“数据映射”的思路设计一门语言-1

作者: kt_fio | 来源:发表于2016-08-08 22:50 被阅读0次

这个系列,主要是试图说明如果你设计一门自己的语言,那门语言为什么会有某个特性;以及从某个角度看“计算”的本质

【创世纪】

数据映射,其实就是函数啦。不过为了避免陷入什么是函数式这种争论中,我就不用那个概念了。

函数呢,就是这样的一个东西 : y = f(x)

比如一个表示x2倍的线性映射 y = 2 * x

又比如一个表示sin变换的非线性映射 y = sin(x)

【基本类型】

既然要对数据做映射,那么首先要有保存数据的能力

不同的数据有不同的性质,比如整数,小数,把具有相同性质的数据分为某种类型

语言原生支持的类型,就是:基本类型(上帝说要有光)

一般的原生类型有:

整数,比如int,long,至于为什么要区分开来,我想是因为省内存吧

小数,比如float,double

...

根据不同数据的性质,有不同的保存方法(比如整数和小数不同,小数还分定点和浮点)

【定义变量】

定义一个变量,就相当于保存一个数据(强行解释)

常见的语法是

类型 变量名 = 初始值

比如我定义一个价钱为3rmb,就是 float price = 3

【赋值】

定义了变量之后,可能会想再次修改它的值,这个过程就是赋值

常见的语法是

变量名 = 新值

比如一个东西,一开始是3rmb,后来改成了4rmb

float price = 3

price = 4

【对数据的运算】

“映射”发生在运算中

运算有哪些呢?比如常见的+-*/

一定要注意,“映射”这个概念非常重要

举个栗子,物品a的价格是物品b的两倍

也就是 y = 2 * x

写成代码就是

float priceB = ?

float priceA = 2 * priceB//从物品b价格到物品a价格的映射

【人类的第一步】

嗯,有了上面的概念之后,我们来看看这个系统的表达力如何

比如你买了几个物品,它们有不同的价格,现在我们要求总价

float price1 = 1

float price2 = 2

float price3 = 3

float price4 = 4

float totalPrice = price1 + price2 + price3 + price4

以上是“一堆单价”到“总价格”的映射

很好,虽然很简单,但是确实有效

【分支】

最近天气很热,估计大家空调钱都没少交(前提是有空调)

然后大家用上面的系统计算电费的时候,可能会懵逼了:算不出来啊,这阶梯电价怎么算

上帝说要有光,我们来看看这个问题

对于不变的电价,我们知道,从用电度数到电费单价的映射,是一个常数(可能是供电局,也可能是你的房东)

但是对于阶梯电价来说,规定可能是这样的:小于或等于50度的部分,是10rmb,大于50度的部分,是15rmb

这个,就是“分支”

这个映射用中文写出来呢,大概是

单价 = 如果度数大于或等于50度那么就是10rmb,否则15rmb

当然我们不搞中文编程那一套

所以改一下

float price = if deg >= 50 then 10 else 15

假设我们用电超过了50度,现在我们来算总电费

float deg = ?//deg > 50

float deg2 = deg - 50//超过50度部分

float price1 = 10

float price2 = if deg >= 50 then 10 else 15

float total = price1 * 50 + price2 * deg2

以上就是从用电度数到总电费的映射

total = f(deg)

【数组与循环】

上面我们表示几个物品的价格的时候,用了几个变量

如果物品数量很多,而且我们也不关心具体哪一个物品叫什么,我们就会想到用一个集合去装那堆价格,那个集合就是“数组”

回到映射

如果我们希望对数组中的每一个元素,执行相同的映射,这个过程,就是“循环”

数组的语法一般是:类型名[] 数组名

比如int[] array1,float[]array2

因为循环的意思是对数组中的每一个元素,执行相同的映射,所以循环的语法可以是:

foreach (var i in array)

{

   //在这里执行映射

}

来看看计算总价的例子

所有物品的价格保存在数组

float[] priceArray = ...//数组的初始化先略去

float total = 0//总价格

//以下是这样一个映射:新总价 = 旧总价 + 新增物品单价

foreach (var i in priceArray)

{

   total = total + i

}

嗯,这篇就先写到这里

这篇里我们得到的特性是:基本类型,定义变量,赋值,对数据的运算,分支,数组,循环

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