Functional programming D语言中的容器语义与功能风格

默认情况下，D中的容器是否具有值或引用语义？如果它们具有引用语义，则这不会从根本上阻碍在D中使用函数式编程风格（与C++11的移动语义相比），如以下（学术）示例中所示：

其中

X

是一个容器。

内置容器 D中唯一的内置容器是片（也称为数组/动态数组）和静态数组。后者具有值语义（与C和C++中不同）——传递时整个数组（浅层）被复制

至于切片，它们是具有间接寻址的值类型，因此可以说它们同时具有值语义和引用语义

将

T[]

想象成一个

struct

如下：

struct Slice(T)
{
    size_t length;
    T* ptr;
}

其中，

ptr

是指向片的第一个元素的指针，

length

是片边界内的元素数。您可以访问切片的

.ptr

和

.length

字段，但尽管数据结构与上述相同，但它实际上是一个内置的编译器，因此没有在任何地方定义（名称

切片

仅用于说明目的）

知道了这一点，您可以看到复制一个切片（分配给另一个变量、传递给函数等）只复制一个长度（无定向-值语义）和一个指针（具有间接-引用语义）

换句话说，切片是数组（位于内存中的任何位置）中的视图，同一数组中可以有多个视图

算法

sort

和

reverse

from

std.algorithm

适当工作，以满足尽可能多的用户。如果用户希望将结果放入GC分配的切片副本中，并保持原始副本不变，则可以轻松完成（

X.dup

）。如果用户希望将结果放入自定义分配的缓冲区，也可以这样做。最后，如果用户希望就地排序，这是一个选项。无论如何，任何额外的开销都是明确的

然而，需要注意的是，标准库中的大多数算法不需要变异，而是返回延迟评估的范围结果，这是函数编程的特点

用户定义的容器 当涉及到用户定义的容器时，它们可以具有它们想要的任何语义——在D中任何配置都是可能的

---

std.container

中的容器是引用类型，具有制作副本的

.dup

方法，因此略微模拟切片。

容器是否具有值语义或引用语义完全取决于容器。唯一的内置容器是动态数组、静态数组和关联数组。静态数组具有严格的值语义，因为它们位于堆栈上。关联数组具有严格的引用语义。动态数组大多具有引用语义。它们是不被复制的元素，但它们被复制了，所以它们的语义有点特殊。我建议阅读d数组以了解更多细节

对于正式但不是内置的容器，std.container中的容器都有引用语义，通常情况下，容器应该是这样的，否则效率很低。但是，由于任何人都可以实现自己的容器，任何人都可以创建值类型的容器

但是，像C++一样，D不需要在容器上执行算法，所以就算法而言，容器是否具有引用或值语义是非常不相关的。在C++中，算法对迭代器操作，因此，如果您想对容器排序，则会执行一些类似于<代码>排序（容器。在D中，它们对范围进行操作，因此您需要执行

排序（container[]）

。在这两种语言中，您实际上都不会直接对容器进行排序。因此，容器本身是否具有值或引用语义与典型算法无关

<>但是，D比C++更擅长用函数编程，因为范围更适合它。迭代器必须成对传递，这对于链接函数来说不是很好。另一方面，炉灶的链条很好，福布斯利用了这一点。它的主要设计原则之一是，它的大多数函数都在范围内运行，从而允许您在代码中完成通常在unix命令行上使用管道完成的操作，在unix命令行中，您有许多通用工具/函数，它们生成输出，您可以通过管道/传递到其他工具/函数进行操作，允许您链接独立的操作来完成特定于您的需求的事情，而不是依赖于某人编写的程序/函数直接完成您想要的事情。沃尔特·布赖特最近在一次会议上讨论了这个问题

因此，在D中，很容易执行以下操作：

auto stuff = sort(array(take(map!"a % 1000"(rndGen()), 100)));

或者如果您更喜欢UFCS（通用函数调用语法）：

---

在这两种情况下，它都会生成一个0到1000之间的100个随机数的排序列表，代码是一种功能性的样式，其中C++的执行时间要困难得多，而在容器上运行而不是迭代器或范围的库会有更困难的时间。

我不愿意告诉你们这一点，但它是介于两者之间的…有时更像是引用语义，有时更像是值语义：\我不理解对C++11移动语义的引用-移动语义如何与函数式编程相关？（D也有移动语义，顺便说一句）静态数组不仅仅位于堆栈上，任何变量的存储都取决于许多因素，静态数组并不局限于局部函数变量。@jA_cOp它们就像int、float或诸如此类的东西，因为它们在堆栈上，除非您专门将它们放在堆上或放在堆上的对象中，这与

auto stuff = sort(array(take(map!"a % 1000"(rndGen()), 100)));

auto stuff = rndGen().map!"a % 1000"().take(100).array().sort();