第三章 学习ICE 3.0--Slice语言
Slice語言
首先,請大家讀ICE中文手冊中的Slice語言一章。 這一部分除了model(模塊),在 ICE 1.3中文手冊中都有描述
圖?2.1.?ice網絡編程示意圖(服務器端和客戶端采用同種編程語言C++)
圖?2.2.?ice網絡編程示意圖(服務器端和客戶端采用不同編程語言)
基礎知識
含有Slice 定義的文件必須以.ice 擴展名結尾,例如, Clock.ice就是一個有效的文件名。編譯器拒絕接受其他擴展名。
Slice 支持#ifndef、#define、#endif,以及#include 預處理指令。它們的使用方式有嚴格的限制:你只能把#ifndef、#define,以及#endif 指令用于創建雙包括(double-include)塊。例如:
#ifndef _CLOCK_ICE#define _CLOCK_ICE
// #include 文件 here...
//定義 here...
#endif _CLOCK_ICE
我們強烈建議你在所有的Slice 定義中使用雙包括(double-include)塊(所上),防止多次包括同一文件。
#include 指令只能出現在Slice 源文件的開頭,也就是說,它們必須出現在其他所有Slice 定義的前面。此外,在使用#include 指令時,只允許使用<> 語法來指定文件名,不能使用""。例如:
#include <File1.ice> // OK#include "File2.ice" // 不支持!
你不能把這些預處理指令用于其他目的,也不能使用其他的C++ 預處理指令 (比如用\ 字符來連接行、token 粘貼,以及宏展開,等等)。
在Slice 定義里,既可以使用C 的、也可以使用C++ 的注釋風格:
Slice 關鍵字必須小寫。例如, class 和dictionary 都是關鍵字,必須按照所示方式拼寫。這個規則有兩個例外:Object 和LocalObject 也是關鍵字,必須按照所示方式讓首字母大寫。
標識符以一個字母起頭,后面可以跟任意數目的字母或數字。Slice 標識符被限制在ASCII 字符范圍內,不能包含非英語字母,與C++ 標識符不同, Slice 標識符不能有下劃線。這種限制初看上去顯得很苛刻,但卻是必要的:保留下劃線,各種語言映射就獲得了一個名字空間,不會與合法的Slice 標識符發生沖突。于是,這個名字空間可用于存放從Slice 標識符派生的原生語言標識符,而不用擔心其他合法的Slice 標識符會碰巧與之相同,從而發生沖突 。
標識符(變量名等等)是大小寫不敏感的,但大小寫的拼寫方式必須保持一致(看了后面的話,再理解一下)。例如,在一個作用域內, TimeOfDay 和TIMEOFDAY 被認為是同一個標識符。但是,Slice 要求你保持大小寫的一致性。在你引入了一個標識符之后,你必須始終一致地拼寫它的大寫和小寫字母;否則,編譯器就會將其視為非法而加以拒絕。這條規則之所以存在,是要讓Slice 既能映射到忽略標識符大小寫的語言,又能映射到把大小寫不同的標識符當作不同標識符的語言。(可以這樣理解,變量名區分大小寫,并且不可以是相同的單詞)
是關鍵字的標識符:你可以定義在一種或多種實現語言中是關鍵字的Slice 標識符。例如,switch是完全合法的Slice標識符,但也是C++和Java的關鍵字。語言映射定義了一些規則來處理這樣的標識符。要解決這個問題,通常要用一個前綴來使映射后的標識符不再是關鍵字。例如, Slice 標識符switch 被映射到C++ 的_cpp_switch ,以及Java 的_switch。對關鍵字進行處理的規則可能會產生難以閱讀的源碼。像native、throw,或export 這樣的標識符會與C++ 或Java(或兩者)的關鍵字發生沖突。為了讓你和別人生活得更輕松一點,你應該避免使用是實現語言的關鍵字的Slice 標識符。要記住,以后Ice 可能會增加除C++ 和Java 以外的語言映射。盡管期望你總結出所有流行的編程語言的所有關鍵字并不合理,你至少應該盡量避免使用常用的關鍵字。使用像self、import,以及while 這樣的標識符肯定不是好主意。
轉義的標識符:在關鍵字的前面加上一個反斜線,你可以把Slice 關鍵字用作標識符,例如:
struct dictionary { // 錯誤!// ...
};
struct \dictionary { // OK
// ...
};
反斜線會改變關鍵字通常的含義;在前面的例子中, \dictionary 被當作標識符dictionary。轉義機制之所以存在,是要讓我們在以后能夠在Slice 中增加關鍵字,同時盡量減少對已有規范的影響:如果某個已經存在的規范碰巧使用了新引入的關鍵字,你只需在新關鍵字前加上反斜線,就能夠修正該規范。注意,從風格上說,你應該避免用Slice 關鍵字做標識符(即使反斜線轉義允許你這么做)。
保留的標識符:Slice 為Ice 實現保留了標識符Ice 及以Ice (任何大小寫方式)起頭的所有標識符。例如,如果你試圖定義一個名為Icecream 的類型, Slice 編譯器會發出錯誤警告3。以下面任何一種后綴結尾的Slice 標識符也是保留的:Helper、Holder、Prx,以及Ptr。Java 和C++ 語言映射使用了這些后綴,保留它們是為了防止在生成的代碼中發生沖突。
(注:ICE 1.3的中文手冊上沒有“模塊”這一部分)模塊來組織一組相關的語句是為了解決名字沖突。模塊可以包含所有合法的Slice語句和子模塊。你可以用一些不常用的詞來給最外層的模塊命名,比如公司名、產品名等等。
module ZeroC {module Client {
// Definitions here...
};
module Server {
// Definitions here...
};
};
Slice要求所有的定義都是模塊的一部分,比如,下面的語句就是非法的。
interface I { // 錯誤:全局空間中只可以有模塊// ...
};
多個文件可以共享同一個模塊,比如:
module ZeroC {// Definitions here...
};
//另一個文件中 :
module ZeroC { // OK, reopened module
// More definitions here...
};
把一個大的模塊放到幾個文件中去可以方便編譯(你只需重新編譯被修改的文件,而沒有必要編譯整個模塊)。
模塊將映射的語言中的相應結構,比如 C++, C#, 和 Visual Basic, Slice的modules被映射為namespaces;java中被映射為package.
除了少數與特定的程序語言相關的調用之外,ice的絕大部分API(應用程序接口)都是用Slice來定義的 。這樣做的好處是可以用一個ICE API定義文件來支持所有的程序語言。
| 注意 |
| 為了保證代碼的簡潔,以后文章中提及的Slice定義沒有寫出包含的模塊,你要假定該語句是在一個模塊中。 |
表?2.1.?Slice的數據類型
| bool | false or true | ≥ 1 |
| byte | -128-127或0-255 | ≥ 8 |
| short | 2-15至215-1 | ≥ 16 |
| int | 2-31至231-1 | ≥ 32 |
| long | 2-63至263-1 | ≥ 64 |
| float | IEEE的單精度 | ≥ 32 bits |
| double | IEEE的雙精度 | ≥ 64 bits |
| string | 所有Unicode 字符,除了所有位為零的字符 | 變長 |
用戶定義的類型
-
枚舉:enum Fruit { Apple, Pear, Orange };
這個定義引入了一種名為Fruit 的類型,這是一種擁有自己權利的新類型。關于怎樣把順序值(ordinal values)賦給枚舉符的問題, Slice 沒有作出定義。例如,你不能假定,在各種實現語言中,枚舉符Orange 的值都是2。Slice 保證枚舉符的順序值會從左至右遞增,所以在所有實現語言中,Apple 都比Pear 要小。與C++ 不同, Slice 不允許你控制枚舉符的順序值(因為許多實現語言不支持這種特性):
enum Fruit { Apple = 0, Pear = 7, Orange = 2 }; // 出錯
在實踐中,只要你不在地址空間之間傳送枚舉符的順序值,你就不用管枚舉符使用的值是多少。例如,發送值0 給服務器來表示Apple 可能會造成問題,因為服務器可能沒有用0 表示Apple。相反,你應該就發送值Apple 本身。如果在接收方的地址空間中, Apple 是用另外的順序值表示的, Ice run time 會適當地翻譯這個值。
與在C++ 里一樣, Slice 枚舉符也會進入圍繞它的名字空間,所以下面的定義是非法的:
enum Fruit { Apple, Pear, Orange };
enum ComputerBrands { Apple, IBM, Sun, HP }; // Apple已經被定義!
Slice 不允許定義空的枚舉。
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結構
Slice 支持含有一個或多個有名稱的成員的結構,這些成員可以具有任意類型,包括用戶定義的復雜類型。例如: struct TimeOfDay {
short hour; // 0 - 23
short minute; // 0 - 59
short second; // 0 - 59
};
與在 C++ 里一樣,這個定義引入了一種叫作TimeOfDay 的新類型。結構定義會形成名字空間,所以結構成員的名字只需在圍繞它們的結構里是唯一的。在結構內部,只能出現數據成員定義,這些定義必須使用有名字的類型。例如,你不可能在結構內定義結構: struct TwoPoints {
struct Point { //錯誤!
short x;
short y;
};
Point coord1;
Point coord2;
};
這個規則大體上適用于Slice:類型定義不能嵌套(除了模塊支持嵌套)。其原因是,對于某些目標語言而言,嵌套的類型定義可能會難以實現,而且,即使能夠實現,也會極大地使作用域解析規則復雜化。對于像Slice 這樣的規范語言而言,嵌套的類型定義并無必要——你總能以下面的方式編寫上面的定義(這種方式在風格上也更加整潔): struct Point {
short x;
short y;
};
struct TwoPoints { // Legal (and cleaner!)
Point coord1;
Point coord2;
}
-
序列
序列是變長的元素向量:
sequence<Fruit> FruitPlatter;
序列可以是空的——也就是說,它可以不包含元素;它也可以持有任意數量的元素,直到達到你的平臺的內存限制。 序列包含的元素自身也可以是序列。這種設計使得你能夠創建列表的列表: sequence<FruitPlatter> FruitBanquet;
序列可用于構建許多種collection,比如向量、列表、隊列、集合、包(bag),或是樹(次序是否重要要由應用決定;如果無視次序,序列充當的就是集合和包)。
序列的一種特別的用法已經成了慣用手法,即用序列來表示可選的值。例如,我們可能擁有一個Part 結構,用于記錄小汽車的零件的詳細資料。這個結構可以記錄這樣的資料:零件名稱、描述、重量、價格,以及其他詳細資料。 備件通常都有序列號,我們用一個long 值表示。但有些零件,比如常用的螺絲釘,常常沒有序列號,那么我們在螺絲釘的序列號字段里要放進什么內容?要處理這種情況,有這樣一些選擇:
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用一個標記值,比如零,來指示“沒有序列號”的情況。
這種方法是可行的,只要確實有標記值可用。盡管看起來不大可能有人把零用作零件的序列號,這并非是不可能的。而且,對于其他的值,比如溫度值,在其類型的范圍中的所有值都可能是合法的,因而沒有標記值可用。
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把序列號的類型從long 變成string。
串自己有內建的標記值,也就是空串,所以我們可以用空串來指示.“沒有序列號”的情況。這也是可行的,但卻會讓大多數人感到不快:我們不應該為了得到一個標記值,而把某種事物自然的數據類型變成string
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增加一個指示符來指示序列號的內容是否有效.
struct Part {
string name;
string description;
// ...
bool serialIsValid; // true if part has serial number
long serialNumber;
};
對于大多數人而言,這也讓人討厭,而且最終肯定會讓你遇到麻煩:遲早會有程序員忘記在使用序列號之前檢查它是否有效,從而帶來災難性的后果。
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用序列來建立可選字段
這種技術使用了下面的慣用手法:
sequence<long> SerialOpt;
struct Part {
string name;
string description;
// ...
SerialOpt serialNumber; // optional: zero or one element
};
按照慣例, Opt 后綴表示這個序列是用來建立可選值的。如果序列是空的,值顯然就不在那里;如果它含有一個元素,這個元素就是那個值。這種方案明顯的缺點是,有人可能會把不止一個元素放入序列。為可選值增加一個專用的Slice 成分可以糾正這個問題。但可選值并非那么常用,不值得為它增加一種專門的語言特性(我們將看到,你還可以用類層次來建立可選字段)。
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詞典
詞典是從鍵類型到值類型的映射。例如:
struct Employee {
long number;
string firstName;
string lastName;
};
dictionary<long, Employee> EmployeeMap;
這個定義創建一種叫作EmployeeMap 的詞典,把雇員號映射到含有雇員詳細資料的結構。你可以自行決定鍵類型(在這個例子中是long 類型的雇員號)是否是值類型(在這個例子中是Employee 結構)的一部分——就Slice 而言,你無需讓鍵成為值的一部分。
詞典可用于實現稀疏數組,或是具有非整數鍵類型的任何用于查找的數據結構。盡管含有鍵-值對的結構的序列可用于創建同樣的事物,詞典要更為適宜:
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詞典明確地表達了設計者的意圖,也就是,提供從值的域(domain)到值的范圍(range)的映射(含有鍵-值對的結構的序列沒有如此明確地表達同樣的意圖)。
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在編程語言一級,序列被實現成向量(也可能是列表),也就是說,序列不大適用于內容稀疏的域,而且要定位具有特定值的元素,需要進行線性查找。而詞典被實現成支持高效查找的數據結構(通常是哈希表或紅黑樹),其平均查找時間是O(log n),或者更好。詞典的鍵類型無需為整型。例如,我們可以用下面的定義來翻譯一周每一天的名稱:
dictionary<string, string> WeekdaysEnglishToGerman;
服務器實現可以用鍵-值對Monday–Montag、Tuesday–Dienstag,等等,對這個映射表進行初始化。
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詞典的值類型可以是用戶定義的任何類型。但詞典的鍵類型只能是以下類型之一:
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整型(byte、short、int、long、bool,以及枚舉類型)
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string
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元素類型為整型或string 的序列
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數據成員的類型只有整型或string 的結構
復雜的嵌套類型,比如嵌套的結構或詞典,以及浮點類型(float和double),不能用作鍵類型。之所以不允許使用復雜的嵌套類型,是因為這會使詞典的語言映射復雜化;不允許使用浮點類型,是因為浮點值在跨越機器界線時,其表示會發生變化,有可能導致成問題的相等語義。
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常量定義與直接量
Slice 允許你定義常量。常量定義的類型必須是以下類型中的一種:
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整型(bool、byte、short、int、long,或枚舉類型)
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float 或double
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string
下面有一些例子:
const bool AppendByDefault = true;
const byte LowerNibble = 0x0f;
const string Advice = "Don't Panic!";
const short TheAnswer = 42;
const double PI = 3.1416;
enum Fruit { Apple, Pear, Orange };
const Fruit FavoriteFruit = Pear;
直接量(literals)的語法與C++ 和Java 的一樣(有一些小的例外):
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布爾常量只能用關鍵字false和true初始化(你不能用0和1來表示false和true)。
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和C++ 一樣,你可以用十進制、八進制,或十六進制方式來指定整數直接量。例如:
const byte TheAnswer = 42;
const byte TheAnswerInOctal = 052;
const byte TheAnswerInHex = 0x2A; // or 0x2a
注意 如果你把byte 解釋成數字、而不是位模式,你在不同的語言里可能會得到不同的結果。例如,在C++ 里, byte 映射到char,取決于目標平臺, char 可能是有符號的,也可能是無符號的。 注意 用于指示長常量和無符號常量的后綴(C++ 使用的l、L、u、U)是非法的: const long Wrong = 0u; // Syntax error
const long WrongToo = 1000000L; // Syntax error
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整數直接量的值必須落在其常量類型的范圍內,否則編譯器就會發出診斷消息。
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浮點直接量使用的是C++語法,除了你不能用l或L后綴來表示擴展的浮點常量;但是, f 和F 是合法的(但會被忽略)。下面是一些例子:
const float P1 = -3.14f; // Integer & fraction, with suffix
const float P2 = +3.1e-3; // Integer, fraction, and exponent
const float P3 = .1; // Fraction part only
const float P4 = 1.; // Integer part only
const float P5 = .9E5; // Fraction part and exponent
const float P6 = 5e2; // Integer part and exponent
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浮點直接量必須落在其常量類型(float 或double)的范圍內;否則編譯器會發出診斷警告。
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串直接量支持與C++ 相同的轉義序列。下面是一些例子:
const string AnOrdinaryString = "Hello World!";
const string DoubleQuote = "\"";
const string TwoSingleQuotes = "'\'"; // ' and \' are OK
const string Newline = "\n";
const string CarriageReturn = "\r";
const string HorizontalTab = "\t";
const string VerticalTab = "\v";
const string FormFeed = "\f";
const string Alert = "\a";
const string Backspace = "\b";
const string QuestionMark = "\?";
const string Backslash = "\\";
70 Slice 語言
const string OctalEscape = "\007"; // Same as \a
const string HexEscape = "\x07"; // Ditto
const string UniversalCharName = "\u03A9"; // Greek Omega
和在 C++ 里一樣,相鄰的串直接量會連接起來:
const string MSG1 = "Hello World!";
const string MSG2 = "Hello" " " "World!"; // Same message
/*
* Escape sequences are processed before concatenation,
* so the string below contains two characters,
* '\xa' and 'c'.
*/
const string S = "\xa" "c";
注意 Slice 沒有null 串的概念 const string nullString = 0; // Illegal!
null 串在Slice 里根本不存在,因此,在Ice 平臺的任何地方它都不能用作合法的串值。這一決定的原因是, null 串在許多編程語言里不存在
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接口、操作,以及異常
總結
以上是生活随笔為你收集整理的第三章 学习ICE 3.0--Slice语言的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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