Первоклассный гражданин - First-class citizen
В дизайн языка программирования, а первоклассный гражданин (также тип, объект, организация, или ценность) в данном язык программирования - это объект, который поддерживает все операции, обычно доступные другим объектам. Эти операции обычно включают передачу в качестве аргумента, возвращение из функции, изменение и присвоение переменной.[1]
История
Понятие объектов первого и второго класса было введено Кристофер Стрейчи в 1960-е гг.[2][3] На самом деле он не определил этот термин строго, но противопоставил действительные числа и процедуры в АЛГОЛ:
Объекты первого и второго класса. В ALGOL вещественное число может появляться в выражении или быть присвоено переменной, и любое из них может появляться как фактический параметр при вызове процедуры. С другой стороны, процедура может появляться только в другом вызове процедуры либо как оператор (наиболее распространенный случай), либо как один из фактических параметров. Нет других выражений, включающих процедуры или результаты которых являются процедурами. Таким образом, в некотором смысле процедуры в ALGOL являются гражданами второго сорта - они всегда должны появляться лично и никогда не могут быть представлены переменной или выражением (за исключением случая формального параметра) ...[4]
Робин Попплстоун дал следующее определение: Все предметы имеют определенные основные права.
- 1. Все элементы могут быть фактическими параметрами функций.
- 2. Все элементы могут быть возвращены в результате выполнения функций.
- 3. Все позиции могут быть предметом уступок.
- 4. Все предметы можно проверить на равенство.
В 90-е годы Рафаэль Финкель[6] предложены определения ценностей второго и третьего класса, но эти определения не получили широкого распространения.[7]
Примеры
Простейший скаляр типы данных, такие как целые числа и числа с плавающей запятой, почти всегда первоклассны.
Во многих старых языках массивы и строки не являются первоклассными: они не могут быть назначены как объекты или переданы как параметры подпрограмме. Например, ни Фортран IV ни C поддерживает присваивание массива, и когда они передаются как параметры, фактически передается только позиция их первого элемента - их размер теряется. C, кажется, поддерживает назначение массива указатели, но на самом деле это просто указатели на первый элемент массива и опять же не несут размер массива.
На большинстве языков типы данных не являются первоклассными объектами, хотя в некоторых объектно-ориентированных языках классы являются первоклассными объектами и являются экземплярами метаклассы.
Поддержка нескольких языков продолжения и ПЕРЕЙТИ К метки вообще как объекты, не говоря уже о первоклассных объектах.
| Концепция | Описание | Языки |
|---|---|---|
| первоклассная функция | закрытие и анонимные функции | Дротик, Схема, ML, Haskell, F #, Котлин, Scala, Swift, PHP, Python, Раку, JavaScript, Delphi |
| первоклассный контроль | продолжения | Схема, ML, F # |
| первоклассный тип | зависимые типы | Coq, Идрис, Агда |
| первоклассный тип данных | Общий Haskell. C ++ 11 | |
| первоклассный полиморфизм | импредикативный полиморфизм | |
| первоклассное сообщение | динамичный Сообщения (вызовы методов) | Болтовня,[8] Цель-C[8] |
| первоклассный класс | метакласс | Болтовня, Цель-C, Рубин, Python, Delphi |
| первоклассные доказательства | объект доказательства[9] | Coq, Агда |
Функции
Многие языки программирования поддерживают передачу и возврат значений функций, которые могут применяться к аргументам. Достаточно ли этого для первоклассного вызова значений функции - это вопрос.
Некоторые авторы требуют, чтобы можно было создавать новые функции во время выполнения, чтобы называть их «первоклассными». В результате функции в C не являются объектами первого класса; вместо этого их иногда называют второсортные объекты, потому что ими все еще можно манипулировать в большинстве вышеперечисленных способов (через указатели на функции ).
В Болтовня, функции (методы) являются объектами первого класса, как и классы Smalltalk. Поскольку операторы Smalltalk (+, - и т. Д.) Являются методами, они также являются объектами первого класса.
Отражение
Некоторые языки, например Ява и PHP, имеют явное отражение подсистема, которая обеспечивает доступ к внутренним структурам реализации, даже если они недоступны или недоступны для манипуляций так же, как обычные объекты.
Смотрите также
использованная литература
- ^ Скотт, Майкл (2006). Прагматика языка программирования. Сан-Франциско, Калифорния: Издательство Morgan Kaufmann. п.140.
- ^ Род Берстолл, «Кристофер Стрейчи - понимание языков программирования», Вычисление высшего порядка и символическое вычисление 13:52 (2000)
- ^ Гарольд Абельсон и Джеральд Джей Сассман, Структура и интерпретация компьютерных программ, 2-е издание, раздел 1.3.4 сноска 64 В архиве 2015-03-09 в Wayback Machine
- ^ Кристофер Стрейчи, "Фундаментальные концепции языков программирования" в Вычисление высшего порядка и символическое вычисление 13: 11 (2000); хотя и опубликованы в 2000 году, это заметки из лекций, которые Стрейчи прочитал в августе 1967 года.
- ^ Р. Дж. Попплстоун: философия дизайна ПОП-2. в: D. Michie: Machine Intelligence 3, Edinburgh, University Press, 1968.
- ^ Финкель, Р. Расширенный дизайн языка программирования, стр.73
- ^ Норман Рэмси. «О стоимости первого, второго и третьего сорта». stackoverflow.com. Получено 14 сентября 2013.
- ^ а б Паритош Шрофф, Скотт Ф. Смит. Вывод типа для сообщений первого класса с функциями сопоставления
- ^ Бове, Ана; Дайбьер, Питер (2009). «Зависимые типы в действии» (PDF). Языковая инженерия и тщательная разработка программного обеспечения. 5520: 57–99. Дои:10.1007/978-3-642-03153-3_2. В архиве (PDF) из оригинала 2 апреля 2014 г.. Получено 8 июн 2015. (также в архиве )