Question

我想知道如何通常实现模式匹配。例如在Erlang中你认为它是在字节码级实现的（它有一个字节码，以便它有效地完成），还是由编译器生成一系列指令（字节码系列）？它是如此有用的东西，我只需要把它变成玩具语言Im建设非常感谢你

（链接更受欢迎）

Answer 1

Simon Peyton Jones的“函数式编程语言的实现”中给出了编译模式匹配的非常好的描述。它有点旧，但是一本非常好的书。除其他外，它还包含编译列表推导的描述。

Erlang编译器使用了本书中的这两种算法。

Answer 2

您可以看到编译代码时会发生什么

-module(match).
-export([match/1]).
match(X) -> {a,Y} = X.

如果您想查看core

的外观

> c(match, to_core).

或

$ erlc +to_core match.erl

结果是

module 'match' ['match'/1,
                'module_info'/0,
                'module_info'/1]
    attributes []
'match'/1 =
    %% Line 3
    fun (_cor0) ->
        case _cor0 of
          <{'a',Y}> when 'true' ->
              _cor0
          ( <_cor1> when 'true' ->
                primop 'match_fail'
                    ({'badmatch',_cor1})
            -| ['compiler_generated'] )
        end
'module_info'/0 =
    fun () ->
        call 'erlang':'get_module_info'
            ('match')
'module_info'/1 =
    fun (_cor0) ->
        call 'erlang':'get_module_info'
            ('match', _cor0)

如果你想看到光束的asm代码你可以做

> c(match, 'S').

或

$ erlc -S match.erl

和结果

{module, match}.  %% version = 0

{exports, [{match,1},{module_info,0},{module_info,1}]}.

{attributes, []}.

{labels, 8}.


{function, match, 1, 2}.
  {label,1}.
    {func_info,{atom,match},{atom,match},1}.
  {label,2}.
    {test,is_tuple,{f,3},[{x,0}]}.
    {test,test_arity,{f,3},[{x,0},2]}.
    {get_tuple_element,{x,0},0,{x,1}}.
    {test,is_eq_exact,{f,3},[{x,1},{atom,a}]}.
    return.
  {label,3}.
    {badmatch,{x,0}}.


{function, module_info, 0, 5}.
  {label,4}.
    {func_info,{atom,match},{atom,module_info},0}.
  {label,5}.
    {move,{atom,match},{x,0}}.
    {call_ext_only,1,{extfunc,erlang,get_module_info,1}}.


{function, module_info, 1, 7}.
  {label,6}.
    {func_info,{atom,match},{atom,module_info},1}.
  {label,7}.
    {move,{x,0},{x,1}}.
    {move,{atom,match},{x,0}}.
    {call_ext_only,2,{extfunc,erlang,get_module_info,2}}.

正如您所看到的那样{test,is_tuple,...，{test,test_arity,...，{get_tuple_element,...和{test,is_eq_exact,...指示如何在波束中执行此匹配，并将其直接转换为波束的字节码。

Erlang编译器是在Erlang本身实现的，您可以在compile模块的源代码中查看编译的每个阶段，并在依赖模块中查看详细信息。

Answer 3

如果你想构建自己的模式匹配器，有一个paper by Scott and Ramsey和一个paper by Luc Maranget，它们都描述了如何将模式编译为有效的决策树（也就是嵌套的switch语句）。

Answer 4

我能建议的最好的事情是编译一些测试函数并查看生成的代码。

erlc -S test.erl

生成test.S，这是相当可读的。

要回答这个问题，模式匹配是从更原始的操作中有效地建立起来的。这是匹配{X，[H | T]}的函数子句的代码的一部分。

{test,is_tuple,{f,1},[{x,0}]}.
{test,test_arity,{f,1},[{x,0},2]}.
{get_tuple_element,{x,0},0,{x,1}}.
{get_tuple_element,{x,0},1,{x,2}}.
{test,is_nonempty_list,{f,4},[{x,2}]}.

模式匹配 - 实现

4 个答案: