C+语言的新特性

总是期待学习别人做好了的东西,是否也是一种懒惰呢?

C+语言是一门想象中的语言,它介于C和C++之间。新的研究表明,C语言不支持某些特性,而C++过于复杂。于是,便有了C+语言,它的新特性如下:

  • 新的函数名
  • 编译前函数
  • 自动添加free
  • html格式
  • 嵌套的注释,不会重复包含的头文件,可有可无的分号

新的函数名

首先要说说"六个独立的命名空间",有这个想法,是因为C语言中出现了如下句子:
time_t time1=time(NULL);

在这个句子中time出现了三次,分别代表三个不同的意思。time_t是类型,time1是变量,time是函数。把类型、变量名、函数名混在一个命名空间中,是C语言的选择。

而六个独立的命名空间是新事物,并且结合自然语言编程的古老愿望,出现了以下想象中的代码:
int [%猫*]叫(cat)

函数名中包含中括号,百分号,不再是简单的标识符:字母数字下划线的组合,不以数字开头。这包括两个创意:中括号表示任意位置的参数、百分号表示类型。

中括号的使用,再举一个例子:
计算[1,2,3]的和至[a]
生成[4]到[50]的随机数整数

这是追求自然语言编程的结果,把参数放在不同的位置。第一个句子计算1,2,3的和,并储存在变量a中。第二个句子生成一个随机数,没写储存在哪里,那么就储存在"上下文容器"中,它后边的句子再从上下文容器中取值。

百分号的使用,属于"六个独立的命名空间"的一部分,它们是:
#数值 %类型 $变量 &函数 ^语法 @文件

编译前函数

这是C语言的宏,和C++的模板的进一步发展。编写"会编程序的程序"不是什么大不了的事情,网络上的动态网页(jsp, php, asp等)就是一段小程序;编译原理中的词法分析、语法分析工具,也是这样的程序。

自动添加free

这是运行时自动垃圾回收的替代版本,它在编译时完成,代替程序员找出需要free的地方,简化程序员的工作,减少内存泄露的发生。Java使用标记清除,Python使用引用计数,而自动添加free是第三种方法。

把程序结构分成八种类型:顺序、分支、循环、调用、并行、赋值、取址、包装。著名的四色定理,分了几千种情况,终于通过计算机证明出来了,八种不多。

{
    p=malloc
    use(p)
    free(p)
}

以上是顺序结构,在一对大括号中,p是局部变量,它储存着malloc的结果。追踪p的"生命线",在不使用p之后,自动添加free。

分支结构是多个并列的顺序结构,也要追踪生命线。

p=malloc
if(!p)error

这是malloc的错误处理,不算分支结构。

循环结构是反复执行的顺序结构,一般来说,如果循环体内部的p是局部变量,就按顺序结构处理,在循环体结束前,或p的生命线结束时free。另一种情况,希望在循环结束之后继续使用里边最后一个变量,这需要专门的结构:

for(i=0,t=NULL;i<10;i++){
    if(t)free(t);
    t=malloc
    use(t)
}

调用结构被认为是最难的结构,因为它返回p指针,即malloc的结果,这就把问题的难度延伸至函数以外了。C++的术语:构造函数、析构函数说的就是这种情况。要根据构造函数自动编写析构函数,那是相当的难!某些特殊的情况如下:

void *func()
{
    p=malloc
    return p+1
}

为什么要return p+1,这只是一个例子,来说明情况的复杂性。在主函数中调用func函数后,就可以使用p[-1]访问指针左边的一个单元,而用p[i]正常访问p右边的内容。对应的析构函数需要把p减1,再free。

并行结构不只是并行运算中才有,在顺序结构中,如果malloc的结果没有储存在局部变量中,而是储存于static变量,或全局变量,就构成并行结构。多线程使用同一块内存,也是这种形式。

赋值:

p=malloc
q=p

在p和q的生命线全都结束了,才能free。

取址:

o=malloc
p=&o

包装:

o=malloc
a.b=o

html格式

这一想法出现在很久以前,让源代码能够呈现出多彩的格式,如<red>一段程序</red>。这段代码将被呈现为红色,这需要特制的浏览器,但是,既然html浏览器可以实现,用于源代码的html格式一定也能实现。

初步的设想,是通过编译预处理去除所有html标签,然后再进行编译。

其它特性

嵌套的注释,不会重复包含的头文件,可有可无的分号。这些都是一些琐碎的内容,为C+语言提供更好的使用体验。

嵌套的注释:

C语言中,/* /*注释*/ */不能如预期那样工作,注释不能嵌套,需改进。

不会重复包含的头文件:

现在,为了防止头文件被重复包含,需要这样写:

#ifndef THIS_FILE_H
#define THIS_FILE_H

#endif

这是固定写法,把它变成默认的,自动添加。在源代码中不出现上述三行,而是自动添加后再进行编译。

写出不重复的宏是一项挑战,可以用头文件的路径,并在前面加上@,成为"@THIS_FILE_H"。这个符号参考上文的六个独立的命名空间。

可有可无的分号:

struct test{int a;double b}

这段代码中省略了两处分号,能省就省。

总结

C+语言是一门想象中的语言,它是实现"公共命名空间"的过渡语言。以上特性,除了自动添加free外,都较容易实现。不要添加过多的特性,避免变得像C++那样过于复杂。更多关于计算机语言的期望,留给公共命名空间。

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