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Go語言實現(xiàn)運算符重載的方法詳解

更新時間：2022年09月19日 08:18:41 作者：crossoverJie

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了如何利用Go語言實現(xiàn)運算符重載的方法，文中的示例代碼講解詳細(xì)，感興趣的小伙伴可以跟隨小編一起學(xué)習(xí)一下

前言

先帶來日常的 GScript 更新：新增了可變參數(shù)的特性，語法如下：

int add(string s, int ...num){
	println(s);
	int sum = 0;
	for(int i=0;i<len(num);i++){
		int v = num[i];
		sum = sum+v;
	}
	return sum;
}
int x = add("abc", 1,2,3,4);
println(x);
assertEqual(x, 10);

得益于可變參數(shù)，所以新增了格式化字符串的內(nèi)置函數(shù)：

//formats according to a format specifier and writes to standard output.
printf(string format, any ...a){}

//formats according to a format specifier and returns the resulting string.
string sprintf(string format, any ...a){}

下面重點看看 GScript 所支持的運算符重載是如何實現(xiàn)的。

使用

運算符重載其實也是多態(tài)的一種表現(xiàn)形式，我們可以重寫運算符的重載函數(shù)，從而改變他們的計算規(guī)則。

println(100+2*2);

以這段代碼的運算符為例，輸出的結(jié)果自然是：104.

但如果我們是對兩個對象進(jìn)行計算呢，舉個例子:

class Person{
	int age;
	Person(int a){
		age = a;
	}
}
Person p1 = Person(10);
Person p2 = Person(20);
Person p3 = p1+p2;

這樣的寫法在 Java/Go 中都會報編譯錯誤，這是因為他們兩者都不支持運算符重載；

但 Python/C# 是支持的，相比之下我覺得 C# 的實現(xiàn)方式更符合 GScript 語法，所以參考 C# 實現(xiàn)了以下的語法規(guī)則。

Person operator + (Person p1, Person p2){
	Person pp = Person(p1.age+p2.age);
	return pp;
}
Person p3 = p1+p2;
println("p3.age="+p3.age);
assertEqual(p3.age, 30);

有幾個硬性條件：

operator

目前支持的運算符有：+-*/ == != < <= > >=

實現(xiàn)

以前在使用 Python 運算符重載時就有想過它是如何實現(xiàn)的？但沒有深究，這次借著自己實現(xiàn)相關(guān)功能從而需要深入理解。

其中重點就為兩步：

編譯期間：記錄所有的重載函數(shù)和運算符的關(guān)系。
運行期：根據(jù)當(dāng)前的運算找到聲明的函數(shù)，直接運行即可。

第一步的重點是掃描所有的重載函數(shù)，將重載函數(shù)與運算符存放起來，需要關(guān)注的是函數(shù)的返回值與運算符類型。

// OpOverload 重載符
type OpOverload struct {
	function  *Func
	tokenType int
}

// 運算符重載自定義函數(shù)
opOverloads []*symbol.OpOverload

在編譯器中使用一個切片存放。

而在運行期中當(dāng)兩個入?yún)㈩愋拖嗤瑫r，則需要查找重載函數(shù)。

// GetOpFunction 獲取運算符重載函數(shù)
// 通過返回值以及運算符號(+-*/) 匹配重載函數(shù)
func (a *AnnotatedTree) GetOpFunction(returnType symbol.Type, tokenType int) *symbol.Func {
	for _, overload := range a.opOverloads {
		isType := overload.GetFunc().GetReturnType().IsType(returnType)
		if isType && overload.GetTokenType() == tokenType {
			return overload.GetFunc()
		}
	}
	return nil
}

查找方式就是通過編譯期存放的數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，拿到重載函數(shù)后自動調(diào)用便實現(xiàn)了重載。

感興趣的朋友可以查看相關(guān)代碼：

編譯期： https://github.com/crossoverJie/gscript/blob/ae729ce7d4cf39fe115121993fcd2222716755e5/resolver/type_scope_resolver.go#L127

運行期： https://github.com/crossoverJie/gscript/blob/499236af549be47ff827c6d55de1fc8e5600b9b3/visitor.go#L387