1.83K subscribers
3.3K photos
132 videos
15 files
3.58K links
Блог со звёздочкой.

Много репостов, немножко программирования.

Небольшое прикольное комьюнити: @decltype_chat_ptr_t
Автор: @insert_reference_here
Download Telegram
#prog #rust #моё

В Go есть такая фича, как iota. Это магический идентификатор, который можно использовать в блоке констант и который автоматически заменяется на порядковый номер в блоке констант. Наглядный пример:

package main

import (
"fmt"
)

const (
a = 0
b = 1 << iota

_
// Oh hi Mark
c
)

const (
d = iota
)

func main() {
fmt.Println(a)
fmt.Println(b)
fmt.Println(c)
fmt.Println(d)
}

Вывод:

0
2
8
0

Данный пример демонстрирует, что:

* iota автоматически становится числом, соответствующим номеру непустой строки без комментариев
* выражение для константы можно опустить, в этом случае оно становится (символически) идентичным последнему непустому выражению
* константу можно явно пропустить, в этом случае iota всё равно будет инкрементирована
* счётчик iota действует только в рамках одного блока деклараций констант, в следующем блоке он сбрасывается

На практике эта фича может быть полезна для определения битовых флагов:

const (
FLAG_A = 1 << iota
FLAG_B
FLAG_C
FLAG_D
)

Возможность пропустить константу позволяет удалить битовый флаг, не меняя значения остальных флагов.

Сегодня я сделаю на Rust макрос, который, насколько возможно, воспроизводит это поведение.

Прежде чем я приступлю к реализации, хочу отметить, что добиться в полной мере той же эргономики, что и на Go, несколько проблематично, поскольку в Rust декларативные макросы (а я собираюсь ограничиться именно ими) имеют гигиену и потому не могут генерировать новые идентификаторы, доступные извне макроса, а могут лишь использовать те, что уже имеются. Это можно решить, вручную выискивая iota в выражениях — это путь сильных, точнее, путь Толяна, поскольку в этом случае требуется вручную делать рекурсивный спуск внутрь выражений со скобками. Я же пойду по пути наименьшего сопротивления и обязую пользователя макроса предоставить идентификатор, который будет использован в качестве iota.

Давайте немного подумаем о том, как же решить задачу инкрементации. В силу того, что декларативные макросы можно считать некоей убогой разновидностью функционального программирования, воспользуемся подходами из ФП. Вместо того, чтобы сразу сгенерировать всю числовую последовательность, мы будем рекурсивно обрабатывать список деклараций, поддерживая текущее значение iota, и после генерации очередной константы вызывать макрос на остатке входа, передав инкрементированное значение iota.

Ещё один вопрос — как поддержать возможность опустить выражение для константы. Получается, что, помимо текущего значения iota, нам также нужно хранить выражение для константы. Оно передаётся дальше при рекурсивном вызове, при этом оно либо замещается текущим, если оно есть, либо используется и передаётся дальше без изменений.

Разумеется, рекурсию нужно с чего-то начать. Базой индукции послужит инициализация iota нулевым значением, а выражение для константы можно инициализировать самой iota:

macro_rules! iota_consts {
(
$iota:ident: $($tt:tt)*
//^ ^^весь остальной вход
//\- идентификатор для iota
) => {
iota_consts!(
$iota(0, $iota): $($tt)*
);
};
...

Теперь немного подумаем о том, как распознать константу. Обязательные элементы — это ключевое слово const, имя, двоеточие, за которым следует тип. Также, вообще говоря, требуется знак равно, за которым следует выражение для константы, оканчивающуюся точкой с запятой, но в нашем синтаксисе они опциональны, так что их надо обрабатывать отдельно. Также, помимо обязательных элементов, у константы могут быть различные атрибуты и модификатор видимости. С учётом всего сказанного синтаксис для захвата необходимых составляющих константы выглядит следующим образом:

$(#[$attr:meta])*
$vis:vis
const $name:ident : $ty:ty
А теперь подумаем о том, как добавить определение константы. У нас есть имя, тип, и необходимые атрибуты, а также выражение для инициализации. Единственный недостающий ингредиент — это iota (ну или как там это выражение назвал пользователь). Вместо того, чтобы вручную сканировать выражению и заменять iota руками, мы просто предоставим его определение и сделаем его видимым в выражении. Иными словами, мы заведём отдельную константу с именем $iota. При этом надо иметь в виду две вещи. Во-первых, имя, данное пользователем, почти наверняка не написано в SCREAMING_SNAKE_CASE, которым обычно пишут имена констант. Во-вторых, это имя вполне может быть не использовано внутри выражения для константы. Для того, чтобы не вызывать предупреждений компилятора, мы заглушим их при помощи #[allow(dead_code, non_upper_case_globals)].

Приступим же непосредственно к реализации. Для начала разберём случай с отсутствующим выражением для константы, поскольку он, кажется, выглядит несколько проще:

(
$iota:ident($iota_value:expr, $prev_expr:expr):

$(#[$attr:meta])*
$vis:vis
const $name:ident : $ty:ty; //нет выражения

$($tt:tt)*
) => {
$(#[$attr])*
$vis
const $name: $ty = {
#[allow(dead_code, non_upper_case_globals)]
const $iota: $ty = $iota_value;
$prev_expr //переиспользуем предыдущее выражение
};
iota_consts!(
// vv--- инкрементируем передаваемое значение
$iota($iota_value + 1, $prev_expr):
// ^^- значение передаём без изменений
$($tt)*
);
};

Случай с наличием выражения для константы отличается не сильно:

(
$iota:ident($iota_value:expr, $_prev_expr:expr):

$(#[$attr:meta])*
$vis:vis
const $name:ident : $ty:ty = $const_value:expr;

$($tt:tt)*
) => {
$(#[$attr])*
$vis
const $name: $ty = {
#[allow(dead_code, non_upper_case_globals)]
const $iota: $ty = $iota_value;
$const_value //используем текущее определение
};
iota_consts!(
// vv- и передаём его дальше
$iota($iota_value + 1, $const_value):
$($tt)*
);
};

Ещё одна фича, которую надо поддержать — это пропуск константы вообще. На самом деле она даже проще предыдущих:

(
$iota:ident($iota_value:expr, $prev_expr:expr):

_; //ничего, совсем ничего! Намеренно игнорируем

$($tt:tt)*
) => {
iota_consts!(
// vv- но обязательно инкрементируем
$iota($iota_value + 1, $prev_expr):
$($tt)*
);
};

Ну и, как у любой рекурсии, у макроса должно быть условие завершения. В нашем случае им является пустой вход для обработки:

(
$_iota:ident($_iota_value:expr, $_prev_expr:expr):
) => {};

В принципе, на этом всё. Ввиду наличия вывода типа выражение для $iota само корректно типизируется, поэтому $iota получается эффективно безтиповым значением, как мы и хотели.

...Хотя нет, не всё. Ничто не мешает нам при помощи аналогичного макроса объявлять статические переменные, в том числе и мутабельные. К сожалению, я не нашёл способа избежать дупликации кода, не наталкиваясь на ограничения макросов, поэтому я просто тупо накопипастил ветки и поменял в нужных местах const на static и static mut соответственно.

Проверим теперь, как оно работает:

iota_consts!(iota:
const FOO: u32 = 1 << iota; // iota = 0, FOO = 1
static BAR: i32; // iota = 1, BAR = 2
_; // iota = 2
#[allow(dead_code)]
static mut BAZ: i8 = iota + 2; // iota = 3, BAZ = 5
const QUX: i16; // iota = 4, QUX = 6
);

macro_rules! print_consts {
($($name:ident),*) => {
$(println!("{} = {}", stringify!($name), $name);)*
};
}

fn main() {
print_consts! {
FOO,
BAR,
/* BAZ */
QUX
};
}

Эта программа выводит:

FOO = 1
BAR = 2
QUX = 6

, как и ожидалось. Более того, ввиду аннотации #[allow(dead_code)] на BAZ компилятор не жалуется на неиспользованное определение. Также, очевидно, макрос позволяет определять константы разных типов.
Есть недостатки у нашего решения? Безусловно. Вот они в произвольном порядке:

* Как я уже говорил, идентификатор для iota приходится давать самому. Неприятно, но не смертельно.
* const повторяется для каждого определения. Если убрать возможность генерировать static (mut)?, то можно облегчить синтаксис, убрав эти ключевые слова.
* В Go можно объявить больше одной константы в одной строке, при это значение iota в выражениях для них будет одинаково. Мой макрос такого не умеет. Пока что неясно ни то, как это мешается на практике, ни то, как это поддержать.
* В Go iota можно также использовать в выражениях с дробными числами. Вот это уже более существенный недостаток, но его, в принципе, можно обойти кастами по месту.
* Ошибки в вычислениях показываются не там, где надо, и это совсем нехорошо. Поясню на примере:

iota_consts!(iota:
const A: u8 = iota + u8::MAX;
const B: u8;
);

Этот код вызывает следующую ошибку компиляции:

error: any use of this value will cause an error
--> src/lib.rs:189:19
|
24 | / $vis
25 | | const $name: $ty = {
26 | | #[allow(dead_code, non_upper_case_globals)]
27 | | const $iota: $ty = $iota_value;
28 | | $prev_expr
29 | | };
| |__________-
...
189 | const A: u8 = iota + u8::MAX;
| ^^^^^^^^^^^^^^ attempt to compute `1_u8 + u8::MAX`, which would overflow
|
= note: `#[deny(const_err)]` on by default

Как видите, не смотря на то, что ошибка произошла при вычислении B, компилятор указывает на выражение для`A`. В принципе, понятно, откуда это берётся: токены парсятся с исходными спанами, которые не меняются при преобразованиях макроса. К сожалению, это фундаментальное ограничение декларативных макросов, и я не вижу способа решить эту проблему.

Как всегда, весь код в гисте.
Forwarded from XYZ
Townscaper — это градостроительная песочница, в которой игра сама выбирает блоки и автоматически встраивает их в окружение. Проект создан на Unity.

Геймдизайнер Оскар Стальберг рассказал, какие алгоритмы он использовал, чтобы добиться столь продуманной процедурной генерации.

Читать подробнее
Forwarded from Коза кричала
Разгадана одна из главных тайн мироздания: Почему вомбат срет кубиками?

Эта загадка будоражила умы ученых давно, но ответ был получен лишь теперь. Попутно доказали несостоятельность всех прежних гипотез, имевших в академических кругах широкое хождение. Одни говорили, что у вомбатов квадратный анус. Другие - что какашки приобретают необычную форму при прохождении костей таза. Третьи - что вомбаты лепят из какашек геометрически строгие куличики уже, так сказать, пост-фактум - посрамши.

Так вот это не так. У вомбатов любопытный кишечник. Одни участки мышц в нем твердые, другие эластичные. И именно поэтому какашки получаются почти квадратными. Но возникает вопрос - а зачем им быть такими? Какой смысл заложила в это Природа? Дело в том, что вомбаты таким образом помечают территорию и общаются с сородичами. Какашка, выпав из жопы, должна остаться на месте, чтобы донести свой "месседж". А будь она круглой, то просто укатится хрен знает куда. Поэтому куб - идеальная форма.

Знание - сила!
Forwarded from Ofee
Если ты в душе плюсовик — ты и на JS уб понапишешь
Скажите что-то хорошее о канале