Projektowanie literału idealnego zasięgu

Zastanawiałem się, jak zająć się projektowaniem literału „idealnego” zakresu, gdybym zaprojektował język. Dla tych, którzy nie znają literału zakresu w instrukcji reprezentującej zakres wartości, np. 1-4. Są najczęściej używane w pętlach for / foreach

Wydaje się, że należy wziąć pod uwagę kilka kwestii

• Obsługa przedziałów włączających i wyłącznych, przypisywanie +1 lub -1 do punktów końcowych wydaje się nieco nieporadne i podatne na błędy.

• Obsługa stopniowania, dzięki czemu można na przykład ustawić zakres liczb parzystych lub nieparzystych

• Czytelność, powinno być oczywiste, co opisuje literał zakresu

• Jednoznaczność, powinno być całkowicie niedwuznaczne, co opisuje literał zakresu

• Domyślnie powinna to być wartość od włączającej do wyłącznej, ponieważ w większości przypadków używa się jej do zapętlania tablic itp.

Tak czy inaczej, jednym z przykładów literału zakresu, jaki widziałem, jest Ruby, który ma postać 1..3 dla wyłącznego (na końcu) zakresu i 1 ... 3 dla włącznie (na końcu). Możesz także wykonać 1..10. krok (5). Po dokładnym rozważeniu znalazłem jednak kilka rzeczy, które nie podobały mi się w tym podejściu (z mojej ograniczonej znajomości rubinu)

1. Możesz opisać tylko i wyłącznie na koniec. Opisywanie większości scenariuszy wydaje się nieco niespójne.

2. Różni się tylko o dodatkowy. wydaje się być przepisem na utrudnienie sprawdzenia, czy dany zakres jest włączający, czy wyłączny. Nie wiem o tobie, ale kropki stają się czasem rozmazane :)

3. Dodanie metody takiej jak notacja dla zakresów wydaje się mieszać pojęcie literału z pojęciem klasy, co wydaje się nieco niespójne (nawet jeśli zakresy zostaną skompilowane do klasy)

W każdym razie po rozważeniu różnych alternatyw. Wymyśliłem to

• [5..1] 5,4,3,2,1
• [1..5 [ 1,2,3,4
• ] 1..5] 2,3,4,5
• [ 0..5..20] 0,5,10,15,20

i tak dalej. Podoba mi się, ponieważ [normalnie denonuje zestaw i ten rodzaj pasuje do tego, nawet jeśli byłoby to inaczej niż zestaw.

Jedną z rzeczy, które mnie trochę podrażniają, jest wprowadzenie obowiązkowych wskaźników wykluczających / włączających, tj. Jeśli napiszesz tylko 1..5, domyślnie wyniesie 1,2,3,4, ponieważ jest to najczęstszy przypadek z tablicami itp. Jest łatwiejszy i bardziej czytelny, ale mniej konkretny, a gdybyś musiał napisać [1..5 [wcześnie] dowiadujesz się, jak działają.

Jak myślisz, czy obejmowałem większość baz, przeoczyłem coś? czy uczyniłbyś [] obowiązkowym? Czy projektowałbyś literały zasięgu inaczej w swoim języku programowania?

Kandydaci

• styl nawiasu: [0..10 [ , z krokiem: [0..5..20 [
• notacja interwałowa: [0..10) z krokiem: [0..5..20)
• wykrzyknik na wyłączność. 0 ..! 10, z krokiem: 0..5 ..! 20
  • z innym krokiem. 0 ..! 20, 5
  • sprawiłoby to, że domyślna * 0..10 ' włącznie
• wordy: [0 do! 20 na 5]

Muszę powiedzieć, że moim ulubionym do tej pory pod względem estetycznym jest 0 ..! 10 i 0..5 ..! 20 , chciałbym tylko, aby domyślna wartość 0..10 obejmująca wyłącznie była bardziej logiczna

Po co wymyślać to, co już istnieje w matematyce?

Notacja interwałowa

Powinno to obejmować punkt „jednoznaczności”, ponieważ już istnieje.

Twoim jedynym problemem byłoby zdefiniowanie stopniowania. Może coś innego w matematyce może w tym pomóc?

Widziałeś zakresy Haskell? Ich pomysł na kroki jest podobny do twojego (w środku), ale zaznaczony różnicą składniową (od odpowiedzi @ luqui ):

[1,2..10] = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
[1,3..10] = [1,3,5,7,9]
[4,3..0]  = [4,3,2,1,0]
[0,5..]   = [0,5,10,15,20,25,30,35...  -- infinite
[1,1..]   = [1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1...  -- infinite

Uważam tę notację za bardzo intuicyjną: zaczynasz wyliczać i przeskakiwać nad ciałem, aby zaznaczyć, gdzie powinno się kończyć.

Nie obejmuje przypadku „wyłączności”, ale szczerze mówiąc wolałbym jednoznacznie powiedzieć o tym zachowaniu (określić, która granica jest włączająca, a która wyłączna), i oczekuje od użytkownika wprowadzenia zmian, chyba że składnia jest wyjątkowo jasna (i nie myli redaktorów agnostycznych z językiem).

Powinieneś przeczytać o listach w językach, które je oferują.

Na przykład Python całkiem ładnie omawia twoje przypadki dzięki range()funkcji i zrozumieniu listy dla spraw zbyt skomplikowanych, by je wyrazić range().

Wierzę, że twoja notacja jest daleka od bycia jednoznacznym. Intuicyjnie, [0..5..20]nie wygląda mi to na zakres o szerokości kroku = 5. W niektórych przypadkach narożnych nawet się nie udaje: co z wyrażeniem zestawu (0,2) - [0..2..2]lub co powinienem umieścić na środku?

Myślę, że notacja plastra Pythona jest solidnym podejściem: [start:end:step](krok jest opcjonalny).

Jeśli naprawdę potrzebujesz wsparcia dla zakresów wyłącznych i włączających, użyłbym standardowej notacji zakresu (tj. Używając (i [), chyba że wprowadzi to dwuznaczności składniowe w twoim języku.

Myślę, że kiedy ustawiasz trzecią wartość przyrostu, lepiej jest dodać ją do końca, a nie do środka, ponieważ jest to wartość opcjonalna i wydaje się bardziej intuicyjna dla doświadczonych programistów niż dodawanie opcjonalnego trzeciego argumentu w środku .

więc zamiast [1..5..20] możesz zrobić coś takiego jak [1..20] [5] lub [1..20,5]

• [1..5 [1,2,3,4
• ] 1..5] 2,3,4,5
• ] 1..5 [2,3,4

Dlaczego nie użyć po prostu [1..4], [2..5], [2..4]? Wykluczenie zakresów nie oferuje dużych korzyści. Nie musisz pisać MIN + 1 ani MAX-1, tak, ale i tak tego nie zabraniają. Zbyt duża różnorodność, imho. Mój wybrany język, scala, ma (1 do 3) i (1 do 3) [= (1 do 2)], ale na początku tylko mnie pomylił. Teraz zawsze używam „x do y” i dlatego wiem, że opcja, której nie używam, jest wykluczająca, ale oczywiście nie korzystam z opcji, której nie używam.

• [5..1] 5,4,3,2,1

jest oczywiście (1 do MAKS.) (x => y = (MAKS. + 1) - x), ale jest to duża płyta kotłowa i nie jest przyjazna dla użytkownika.

• [0..5..20] 0,5,10,15,20

jest oczywiście (od 0 do 4) (x => y = x * 5) to nie tyle płyty kotłowej. Sporny.

Co powiesz na coś takiego:

• [5..1] 5,4,3,2,1
• [1..5] [i, e] 1,2,3,4
• [5..1] [i, e] 5,4,3,2
• [1..5] [e, i] 2,3,4,5
• [1..5] [e, e] 2,3,4
• [0..20] o 5 0,5,10,15,20

iA ew drugiej pary nawiasach kwadratowych wskazuje, czy początek lub zakończenie zakresie jest włącznie lub wyłączne (lub można użyć incl, a excljeśli chcesz być bardziej jasne). by 5wskazuje przedział impulsowania. Pierwszy i ostatni przykład zawierają pierwszą i ostatnią wartość, więc pominąłem [i,i], co moim zdaniem byłoby OK zakładanym domyślnym zachowaniem.

Wartości domyślne mogą dotyczyć [i,i]specyfikatora włączającego / wyłącznego i by 1specyfikatora kroku.

Normalnie sugerowałbym standardową notację obejmującą (i, [jak wspomniano @Dan McGrath, ale zgadzam się, że w kodzie może to wyglądać na mylące.

A zwycięzcą jest

Przepraszam, że wybrałem własne rozwiązanie. Naprawdę doceniam wszystkie komentarze i opinie. Proszę o krytykę tego rozwiązania, jeśli znajdziesz coś złego

Więc zdecydowałem się na:

0..5           = 0,1,2,3,5
0..5..10       = 0,5,10
..3            = 0,1,3
!0..!5         = 1,2,3,4
3..            = 3 to infinity

segmented ranges
-
0..5,..5..20   = 0,1,2,3,4,5,10,15,20
0..3,10..5..20 = 0,1,2,3,10,15,20

Jak widać, włączanie jest domyślne dla obu zmysłów, dlatego intuicyjnie jest najbardziej sensowne, szczególnie podczas korzystania ze stepowania. Możesz użyć ! aby koniec był wyjątkowy.

Minusem jest to, że zwykle chcesz używać wyłączności podczas pracy przeciwko macierzy, ale z drugiej strony, w większości przypadków prawdopodobnie powinieneś użyć czegoś takiego jak for-each w takich przypadkach. Jeśli naprawdę potrzebujesz pracy z indeksem, analizator składni może rozpoznać, że prawdopodobnie zapomniałeś znacznika wykluczenia na końcu i wygenerował ostrzeżenie

Poszedłem z użyciem ... po obu stronach zmiennej step zamiast przecinkiem lub czymkolwiek innym, ponieważ to właśnie wyglądało najczystiej i mam nadzieję, że jest najbardziej czytelne.

Wrzuciłem też składnię z przecinkami, aby móc tworzyć zakresy, w których różne części mają różne kroki

Nie użyłbym formularza „[1..5 [”] z tego samego powodu, dla którego uniknąłbyś mieszania parens i nawiasów klamrowych - pomyliłoby to dopasowanie nawiasów większości istniejących edytorów. Być może użyj znacznika wewnątrz nawiasów klamrowych, na przykład „[1 .. | 5]”.

Inną rzeczą do rozważenia jest zachowanie metod w celu uzyskania limitów. Na przykład „początek” / „koniec” vs. „pierwszy” / „ostatni” vs. „min” / „maksymalny”. Muszą być rozsądni zarówno w przypadku limitów włączających i wyłącznych, jak i tych o rozmiarze kroku.

Ruby ma notację i działający obiekt Range . Zasadniczo wygląda to tak:

1..5  # range 1,2,3,4,5

W Ruby wielkość kroku nie jest funkcją zakresu, ale raczej iteracją w całym zakresie. Możemy użyć tego samego zakresu powyżej i iterować go inaczej, jeśli chcemy:

(1..5).step(3) { |x| puts x }
(1..5).step(2) { |x| puts x }

Oto rzeczy, które warto rozważyć:

• Dodanie obsługi języka dla punktów końcowych włączających / wyłączających może być problematyczne. Jeśli wszystkie zakresy są włączające (wybór Ruby), programiści odpowiednio dostosują punkty końcowe zakresu. Jak reprezentujesz włączenie lub wyłączność punktów końcowych w sposób, który jest zarówno wizualnie jednoznaczny, jak i jednoznaczny za pomocą prostej gramatyki parsera?
• Czy używasz tego zakresu do więcej niż iteracji? Typowe przykłady obejmują porównania zakresów, łączenie, porównania wartości w zakresie. Jeśli tak, jak reprezentujesz te możliwości? (Zobacz link do klasy Range, aby znaleźć pomysły na każdy z tych przykładów).

BTW, zakresy są raczej miłe, jeśli pozwalasz na ich uwzględnienie w instrukcji switch, tak jak robi to Ruby:

switch(myval)
    when 0..33 then puts "Low"
    when 34..66 then puts "Medium"
    when 67..100 then puts "High"
end

Nie twierdzę, że obiekt zakresu Ruby jest końcem wszystkiego i bądź wszystkim, ale jest to działająca implementacja koncepcji, o której mówisz. Graj z nim, aby zobaczyć, co lubisz, a czego nie, i co robisz inaczej.

Jednym z rozwiązań, które z pewnością rozważę, jest użycie przeciążenia operatora, aby umożliwić np

1+[0..3]*5

Niekoniecznie nie byłby natychmiast przejrzysty dla wszystkich, ale kiedy przestaną i pomyślą, że mam nadzieję, że większość programistów to zrozumie, a ludzie, którzy regularnie używają tego języka, po prostu nauczą się go jako idiomu.

Aby to wyjaśnić, wynikiem byłoby [1, 6, 11, 16]podniesienie mnożenia, a następnie dodawanie ponad zakres. Nie zdawałem sobie sprawy, że użytkownicy Pythona mogą być niejednoznaczni; Myślę o zakresach jako o podzestawach całkowitych zamówień, a nie o listach. a powtarzanie zestawu nie ma sensu.