/prog/ trampolines

[netch]

Просто красивые примеры простейших трамплинов на питоне и перле. (Сейчас меня функциональщики пинать начнут;)) Да, пока не убежало - в чём их отличие от closures (замыканий)?

Начнём с питона.

def myprint(x,y):
  print x, y

if __name__ == '__main__':
  f1 = lambda y: myprint(1, y)
  f2 = lambda y: myprint(2, y)
  f1(3)
  f1(4)
  f2(5)
  f2(6)

При запуске рисует:

1 3
1 4
2 5
2 6

К сожалению, не получилось сделать просто "lambda y: print x,y" - питон не даёт воспринять оператор (statement) как выражение (expression). Впрочем, это даже в Си не всегда просто - не зря gcc завёл расширение в виде ({...}).

Как можно было бы наивно попробовать сделать то же самое на перле:

  my $x;
  $x = 1;
  $s1 = sub { return $x; };
  $x = 2;
  $s2 = sub { return $x; };
  print &$s1(), "\n";
  print &$s2(), "\n";

В результате печатает:

2
2

Не то. А вот как лечится (простейшим способом):

  my $x;
  $x = 1;
  $s1 = do { my $xx = $x; sub { return $xx; }; };
  $x = 2;
  $s2 = do { my $xx = $x; sub { return $xx; }; };
  print &$s1(), "\n";
  print &$s2(), "\n";

do я поставил для красоты. В чём хитрость? В том, что мы создаём копию переменной, затем в новосозданной функции ссылаемся на неё, затем выходим из области определения... переменная теряет ссылку на себя в блоке кода, ссылок на неё кроме как из функции нету.

То же самое с промежуточной функцией-создателем, показывая, что неважно, сколько раз выполняется код с такой "подвешиваемой" переменной:

sub gene {
  my $x = shift;
  my $s = sub { return $x; };
  return $s;
}

sub main {
  $s1 = &gene(1);
  $s2 = &gene(2);
  print &$s1(), "\n";
  print &$s2(), "\n";
}

&main();

Пишет в обоих случаях:

1
2

то есть новосозданная функция запоминает ссылку на переменную, которая по выходу из блока становится доступной только ей и сохраняет последнее значение, которое у неё было до выхода из блока.

А теперь поиздеваемся над "подвешенной" переменной:

sub gene {
  my $x = shift;
  my $s = sub { $x += 10; return $x; };
  return $s;
}

sub main {
  $s1 = &gene(1);
  $s2 = &gene(2);
  print &$s1(), "\n";
  print &$s2(), "\n";
  print &$s1(), "\n";
  print &$s2(), "\n";
}

&main();

Выполняем:

11
12
21
22

Ну не хакерство? :))))

Компилируемые языки решают подобную задачу значительно грубее - через дополнительный параметр (который обычно void* или что-то подобное). Иногда мне хотелось без этого (а практически всегда для ясности кода приходилось строить промежуточную структуру) сделать функцию-трамплин, которая бы дополняла аргументами.

P.S. А почему Россум хочет отменить лямбду? "Мама, мама, как я буду жить?"



UPDATE: в ru.programming.languages внушают: если я напишу s1 = lambda y: myprint(1,y) - это ещё не замыкание. А вот если вынесу в функцию которую буду вызывать как make_myprint(1) - уже замыкание. Однако много гитик, много.

Comments

[utmp.livejournal.com]

> P.S. А почему Россум хочет отменить лямбду? "Мама, мама, как я буду жить?"
Нашёл сейчас интервью с Гвидо Ван Россумом за 1998 год (http://www.amk.ca/python/writing/gvr-interview.html). Судя по всему, он уже который год недоволен этой лямбдой. Неужели посли стольки лет у него поднимется рука? :)

[netch]

http://www.artima.com/forums/flat.jsp?forum=106&thread=98196
по-моему, я рядом ответил себе, а не...

[programist.livejournal.com]

да, так изящно точно не выйдет, но в C++ такую задачу ИМХО можно решить с помошью функторов (которые functions with a state). Реализовать оные можно с использованием шаблонов.

[netch]

Функторы мне нарисовали даже без шаблонов (см. <000001c5a57d$56f1f640$0e3705c3@ALEXCOMP>), но мне что-то не нравится реализация тем, что место подстановки и место применения могут быть разнесены настолько, что контроль типа (это функтор или просто функция?) становится практически невозможен. Если бы давали создавать честные трамплины, это было бы удобнее.

[ysae.livejournal.com]

Очень похоже на правду. Это еще не замыкание.

Wikipedia - Closure (computer science) (http://en.wikipedia.org/wiki/Closure_(computer_science))
Wikipedia - Trampoline (computer science) (http://en.wikipedia.org/wiki/Trampoline_(computers))

[netch]

Ну а если следовать первому абзацу статьи про closure - что оно есть функция плюс окружение на момент её создания - то "функция плюс окружение" достигается даже так:

  x = 88
  f = lambda y: x + y

несмотря на то, что действие функции из этого кода понятно однозначно и независимо от всего остального:) Обстановка (значение x) на момент создания зафиксировалась? Да. Ч.Т.Д.

Опровергайте :)

Впрочем, сильно я этим заморачиваться всё равно не буду:)

[ysae.livejournal.com]

нечего опровергать. здесь все верно, просто и красиво. :)
настоящее замыкание.

[ysae.livejournal.com]

Ой, прошу прощения. Некрасиво вышло, ибо ляпнул неправду. :(
Ничего не зафиксируется. Питон не использует глобальные переменные для создания замыканий. Просто используется ссылка на нее по имени.

x = 88
f = lambda y: x + y
f(1) # 89
x = 10
f(1) # 11
del x
f(1) # NameError exception

Наличие замыкания для функции в питоне можно определить:
print f.func_closure
если вернет None - замыкания нет.

А вот следующее, действительно называется "зафиксировалось".

# Если-бы x определить перед функцией, то все равно формальный
# аргумент "закроет функцию" от "глобального имени икс".
def foo(x):
    z = 20
    return lambda y: x + y + z
x = 10
f = foo(x)
f(1) # 31
del x
del foo
f(1) # 31

[netch]

Афигеть, дайте две (tm)

Получается, что питон и перл сделали это одинаково: просто захватывают переменную ссылкой на неё, а корректная работа в отдельной функции получается за счёт того, что в ней копируется значение переданной переменной в отдельную переменную (которая и фиксируется). М-да, таки хакерство;)))

Про func_closure не знал, спасибо. Вообще организация документации питона ужасна.