第五章 过程

5.1 过程调用

过程调用的形式是：

    expr0 ( expr1 , expr2 , ..., exprn )

• 表达式 expr0 的值为一个过程值。

• 最常见的是，expr0是一个全局名称，该名称由过程声明或作为内置函数的名称

• 表达式 expr0 可能是一个求值或生成过程的表达式，例如，(F|G)(x,y) 将调用 F(x,y)，然后如果回溯，将调用 G(x,y)。

• 实际参数列表，expr 1, expr2，…， expr n，可以为空。

• 实际提供的参数数量可以大于或小于过程声明中指定的参数数量。额外的参数将被忽略。缺失的参数被赋值为&null。

• 表达式可以从实际参数列表中省略，例如F(, 2, , 4)。缺失的参数被赋值为&null。

• 数按值传递。如果参数列表中有变量，则将其值传递给过程。但是，Icon会一直等到调用时才获取变量的当前值。例如

    write(x:=1," ",x+:=1," ",x+:=1)

会输出

    3 3 3

因为每个赋值返回变量x，而 write 在调用前完成其中表达式的求值。

• 参数从左到右求值。所有这些都必须在调用过程之前成功地给出一个值。

• 只要控制回溯到该过程，它就会为参数生成的每组值调用该过程。

• 过程本身可能失败，可能返回一个值，或者可能生成一个值序列。

• 该过程可以返回或生成可以赋值的变量。

5.2 过程声明

过程声明的形式是

    procedure name (formal1 , formal2 ,..., formaln )

        declarations

        initial_expression_option

        expression_sequence

    end

• 过程声明创建了一个过程值。

• 过程的名称成为一个全局变量，并初始化为该过程值。

• 过程值可以赋值给其他变量并放入数据结构中。

• 列表 formal 1, formal 2,..., formal n 是一个由逗号分隔的零个或多个标识符的列表。它们是过程的形式参数。

• 每个形式参数被赋值为相应的实际参数的值。由于可变对象是通过指针访问的，因此指针被复制到形式参数上，形式参数和实际参数都指向同一个对象，这类似于按引用调用。

• 如果实际参数多于形式参数，则多余的实际参数将被忽略。

• 如果实际参数少于形式参数，则额外的形式参数将被赋值为初始值 &null。

• 你可以通过在最后一个形式参数 formal n 后面加一对括号 [] 来编写一个接受可变数量参数的过程。从 n 开始的所有实际参数将被放入一个列表中，并赋值给 formal n。（列表的内容在第9章讨论。）

• 允许的声明有局部和静态声明。请参见第2.3节

• 初始表达式是可选的。它在第5.7节

• expression_sequence 类似于大括号 {...} 中的表达式序列——表达式按顺序求值，每个表达式产生一个单一值或失败。每个表达式都是有界的：一旦产生了值，就不会回溯进入该表达式。

• 如果完成了表达式序列的执行并到达末尾，过程调用失败。

例13 八进制的位位置

    procedure oct(i)

        return if i = 0 then "0" else oct(i / 8) || i % 8

    end

    procedure main()

        i := 1

        while x:= read() do

        {

            write("#define ", x, " ", oct(i) )

            i +:= i

        }

    end

5.3 参数的默认值

参数的默认值如下：

    / parameter_name := default_value

如果调用者没有提供实际参数，Icon提供&null。“/”将测试参数的值，只有当参数为&null时才会成功。&null被替换为默认值。

5.4 Return

过程通过执行“return 表达式”来返回一个值。

    return e

或

    return

返回的行为如下：

• 如果return后无表达式e，则过程返回&null。

• 如果return后有表达式e，则过程将e的值返回给调用者。

• 如果return后有表达式e，并且表达式e失败，则过程调用失败，导致调用方进行回溯。

• return不创建生成器，过程不会暂停。不能重新输入以生成另一个值。最多返回一个值。

• 如果e是一个变量，但不是声明为局部或静态的变量，则从过程返回该变量。也就是说，您可以为过程返回的内容赋值。您可以在“:=”的左侧使用过程调用。无法返回局部变量，因为它在过程返回后不再存在。

下面的过程，它将返回两个数字中的最大值：

例14 两个数字中的最大值

    procedure max2(x,y)

        x <:= y

        return x

    end

5.5 Fail

fail表达式

    fail

导致此过程的调用失败。失败将使调用者导致回溯。

5.6 Suspend

使用suspend将过程转换为生成器。挂起的行为类似于返回，除了它将过程作为生成器离开，准备被恢复以尝试生成更多的值。格式见下：

    suspend e1 do e2

    suspend e1

    suspend

suspend 有以下行为：

• suspend 计算其包含的表达式e1，并将e1生成的每个值传递给调用者。它类似于返回，但是过程在返回一个值后不会消失。

• 当调用者返回到过程调用时，控制返回到过程，如果存在则执行e2，并返回到表达式e1以生成下一个值。

• 当表达式e1无法生成更多的值时，就从suspend中退出，就像从every中退出一样。如果它未能生成任何值，则控制继续移动，而不为suspend的调用者提供任何值。

• suspend 后面无表达式e1时，suspend将&null返回给调用者。

• 如果e1是变量，但不是局部声明的变量，则从过程返回该变量。也就是说，您可以为过程生成的变量赋值。您可以在“:=”的左侧使用过程调用。

例15 suspend演示

    procedure G()

        suspend |writes(" e1")\3 do writes(" e2")

        write()

        suspend |writes(" e3")\2

        write()

    end

    procedure main()

        every G() do writes(" e4")

    end

会输出

    e1 e4 e2 e1 e4 e2 e1 e4 e2 e3 e4 e3 e4

5.7 Initial

静态声明声明过程中的变量，在调用之间保留它们的值。当然，问题出现在第一次调用过程时：变量没有以前的值。Icon通过初始声明提供了一种解决此问题的方法：

    initial e

它出现在过程开始时的声明之后，在作为过程主体的表达式序列之前。

所包含的表达式e只在第一次调用过程时执行一次。

初始表达式用于初始化过程中声明的静态变量。它还用于初始化过程集合共享的一些全局变量。

假设您有两个过程，enqueue(x)和dequeue()，它们用于将项放入共享队列（实现为列表）中并从中移除项。它们需要初始化该列表，因此可以这样写（省略实际代码）：

例16 使用initial

    procedure enqueue(x)

        initial /queue:=list()

        ...

    end

    procedure dequeue()

        initial /queue:=list()

        ...

    end

它们都检查队列是否已经初始化，如果还没有初始化，则对其进行初始化。通过使用初始表达式，他们避免了每次检查。

5.8 字符串调用

可以通过在字符串中提供过程名来调用过程。例如，如果声明了一个过程f，就可以调用它：

    "f"(x)

然而，最近Icon已经被优化以节省空间，所以你必须告诉它保留你希望通过它们的名字调用的函数的名字。你可以用两种方式来做：

1) 编译命令的参数

    icont -fs ...

用 -fs 指定保留函数的名称。

2) 为您可以通过字符串名称调用的每个过程用invocable声明下，例如：

    invocable "f"

在程序中与全局声明处于同一级别，即外部过程。请确保将过程名称用引号括起来。

或使所有过程都可调用，用

    invocable all

5.9 将过程应用于列表

假设您希望过程P用放在列表L中元素做参数。使用中缀运算符“!”：

    P ! L

    P ! [a,b]

5.10 适用于过程的函数

有几个内置函数可以处理过程对象。函数args报告一个过程所需的参数数量。函数proc将返回以字符串命名的过程。对于过程的字符串调用来说，这似乎没什么用，但它也将给出与操作符对应的过程，并允许您在一元和二元，或二元和三元之间进行选择。此外，在Icon程序库中还有两个有用的程序。prockind将告诉您过程对象是哪种过程。procname将返回一个过程的名称。

args(p)  #返回过程p所需的参数数。如果p是具有可变参数数量的用户过程，args(p)返回声明p时使用的参数数量的负数。如果p是具有可变数量参数的内置过程，则args(p)返回-1。

proc(s)  #s是字符串表示的一个过程名，返回此过程。比如：proc("max2") ! [2,3]。但需要先invocable "max2"

proc(s,i)  #返回名称为字符串s的操作符的过程，该操作符接受i个参数，例如：

proc("*",1)(x) *x

proc("*",2)(x,y) x*y

proc("[]",2)(x,y) x[y]

proc("[:]",3)(x,y,z) x[y:z]

proc("...",2)(x,y) x to y

proc("...",3)(x,y,z) x to y by z

prockind(x)  #如果x不是以下类型，则失败。否则，如果x是记录构造函数，则返回“c”；如果x是内置函数，则返回“f”；如果x是操作符，则返回“o”；如果x是用户定义过程，则返回“p”。

procname(x)  #返回过程值x的名称（也可以是记录构造函数或运算符），如果x不是过程则失败。如果x是一个操作符，则其名称的右边会加上它的形参数，例如：

    procname(write) yields "write"

    procname(proc("...",3)) yields "...3"

type(p)  #这是获取类型函数。p是一个过程的话，返回字符串"procedure"