Sequence Adapters

wiki

对序列操作更好的表示法有需求

序列是迭代器函数生成的值的流。最简单的形式是，它们由一个函数（或可调用对象）表示，该函数每次被调用时都会返回一些值，并使用 nil 表示结束。序列可以是单值的（如 io.lines）或多值的（如 pairs），并且大多数情况下它们会生成相同类型的值。将一些常用的序列和表操作提取出来，并作为库提供将会很有用。这是 PenlightLibraries 的主要目标之一。

（请注意，这是一个特有的定义：Lua 手册将序列定义为“一个表，其中所有正数键的集合等于某个整数 n 的 {1..n}” [1]。）

通过 pl.seq 和 pl.func 提供的占位符表达式，我们可以说

seq.printall(seq.filter(seq.list{1,2,3,4},Gt(_1,2)))

这足够了，但很笨拙；我个人很难将其与简单的循环区分开来。当然，这是一个玩具示例，但更复杂的组合对人类来说更难解析。序列适配器可以让你将相同的操作表示为方法链。

S{1,2,3,4}:filter(Gt(_1,2)):printall()

这更具可读性，原因有几点。第一是，限定词 seq. 不会到处都是，第二是我们文化上习惯于从左到右读取操作序列，而不是像函数应用那样从右到左。（这也是 Unix 引入的著名管道隐喻。）这里是另一个例子，其中长度运算符被映射到一个字符串序列。

S{'one','tw','t'} :map '#' :printall()  --> output: 3 2 1

使用真实序列更有趣，例如由 io.lines 生成的。这会创建一个文件中所有唯一行的序列，然后将其复制到一个表中。

ls = S(io.lines(fname)):unique():copy()

另一个非常方便的模式是向序列的所有元素应用方法。

S{'[one]','[two]','[three]'}:sub(2,-2):upper():printall() --> output: ONE TWO THREE

这是一个更复杂的例子；给定一个 Lua 代码字符串，找到所有变量名。lexer.lua 将创建一个双值序列，第一个值是标记类型，第二个值是标记值。第一个值用于过滤标记流，以便只允许变量（'iden'）通过；map(_2) 只允许值通过，unique 收集名称，最后 copy 将这些转换为一个表。

str = 'for i=1,10 do for j = 1,10 do print(i,j) end end'
ls = S(lexer.lua(str)):filter(Eq(_1,'iden')):map(_2):unique():copy()
print(List(ls))
---> output: {i,print,j}

源代码 [在此]。

实现

由于没有一个类型可以唯一标识序列（除了它是可调用的），我们需要一个包装器对象。迭代器函数被放入一个表中，并附加一个元表，以便我们可以控制方法查找。

每当调用一个未知方法时，就会调用 __index 元方法，然后该方法在 seq 表中查找。然而，这个函数不能直接使用，因为（a）它期望一个序列作为其第一个参数，以及（b）它必须在其结果中返回一个序列包装器，以便我们可以保持方法链的连续性。

SMT = {
	__index = function (tbl,key)
		local s = seq[key]
		if s then
			return function(sw,...) return S(s(sw.iter,...)) end
		end
	end,
}

function S (iter)
	return setmetatable({iter=iter},SMT)
end

这演示了概念，但在实践中并未处理所有必需的情况。一些 seq 函数返回普通值（如 reduce）或表（如 copy），包装这些会令人困惑。像 map 这样的函数参数顺序不正确（函数在前，序列在后）。让 S 可以将表包装成序列将会很方便，但不应该对 copy 的结果这样做。等等。关于如何在序列值上进行方法调用仍然是一个问题。关键在于 seq 中的这个函数。

function mapmethod (iter,name,arg1,arg2)
	local val = iter()
	local fn = val and val[name]
	return function()
		if not val then return end
		local res = fn(val,arg1,arg2)
		val = iter()
		return res
	end
end

与普通的 map 不同，mapmethod 接收一个函数名称，它会在序列生成的第一个值中查找该名称——之后返回一个序列，该序列是对每个值应用该函数的结果。（为了方便起见，前两个额外参数被显式捕获用于函数调用）。因此，当 __index 元方法无法查找函数名时，策略就是调用 mapmethod 并传入方法名。

-- seqa.lua
local seq = require 'pl.seq'

-- can't look these directly up in seq because of the wrong argument order...
local overrides = {
	map = function(self,fun)
		return seq.map(fun,self)
	end,
	reduce = function(self,fun)
		return seq.reduce(fun,self)
	end
}

SMT = {
	__index = function (tbl,key)
		local s = overrides[key] or seq[key]
		if s then
			return function(sw,...) return SW(s(sw.iter,...)) end
		else
			return function(sw,...) return SW(seq.mapmethod(sw.iter,key,...)) end
		end
	end,
	__call = function (sw)
		return sw.iter()
	end,
}

function callable (v)
    return type(v) == 'function' or getmetatable(v) and getmetatable(v).__call
end

function S (iter)
	if not callable(iter) then
		if type(iter) == 'table' then iter = seq.list(iter)
		else return iter
		end
	end
	return setmetatable({iter=iter},SMT)
end

function SW (iter)
	if callable(iter) then
		return setmetatable({iter=iter},SMT)
	else
		return iter
	end
end

SteveDonovan