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08_modules_and_stdlib.cn.md

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第 8 章 · 模块、标准库与一个小工具

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到第 7 章为止，所有代码都写在一个文件里。真实的程序要用别人写好的东西：读一个文件、切开一段文本、把结果 写成 JSON。这一章讲怎么把代码分到多个文件、标准库里有什么，然后把第一部分那个词频统计小工具写完。

一个文件就是一个模块

Camel 里没有 module 声明：一个 .cml 文件就是一个模块，模块名就是文件名——geometry.cml 是模块 geometry。要让外面看得见，就写 export：

examples/geometry.cml：

// A library module used by 08_modules.cml: a file is a module, and its name is the file's name.
// Run: camel docs/tutorial/examples/08_modules.cml

import { sqrt } from math

export type Vec = { x: float, y: float }

export func hypot(v: Vec): float {
    return sqrt(v.x * v.x + v.y * v.y)
}

export func area(w: float, h: float): float {
    return w * h
}

用它的那一侧有两种写法，examples/08_modules.cml 里都出现了：

// Importing from a standard module and from a file next to this one.
// Run: camel docs/tutorial/examples/08_modules.cml

import { sqrt } from math
import { hypot, Vec } from geometry
import geometry

func main(): int sync {
    println(sqrt(2.0))
    let v: Vec = { x: 3.0, y: 4.0 }
    println(hypot(v))
    println(geometry::area(2.0, 5.0))
    return 0
}

camel docs/tutorial/examples/08_modules.cml
1.4142135623730951
5.0
10.0
  • import { sqrt } from math 只把点名的名字拿进来，之后直接写 sqrt(...)。
  • import geometry 把整个模块拿进来，用 :: 写清楚它来自哪里：geometry::area(...)。名字撞车时这种写法 更安全，读代码的人也不用回头找 area 是哪里来的。
  • 模块在编译期解析：文件在同一个目录（或在 CAMEL_PACKAGES 给出的根下）。export 决定外面能见到 哪些名字，没写 export 的名字是模块自己的事。

标准库就是一套模块

math、str、fs、json、array、map、tensor 等都是随 Camel 一起发布的模块，写法与自己写的模块 完全一样。这一章用到三个：

  • fs：path->read_text 读一个文本文件（失败是错误值），text->write_text<path> 写一个。
  • str：split<' '> 按分隔符切开，to_lower、trim 整理单词。
  • json：encode(value) 把值写成一行 JSON，decode(text) 读一段 JSON。

完整的名单和每个函数的签名在标准库参考里。

把词频统计写完

第 6 章的 tally（一个映射上的折叠）加上读文件与切开文本，就是第一部分的小工具： examples/08_wordcount.cml，文件的路径由 --arg 给（它就是 main 的参数）：

// The wordcount tool of part one: read a text, count the words, print the counts as JSON.
// Run: camel docs/tutorial/examples/08_wordcount.cml --arg path=docs/tutorial/examples/08_words.txt

import { read_text } from fs
import { split, to_lower, trim } from str
import { encode } from json

func words_of(text: string): string[] {
    return text->split<' '>->map<(w) => to_lower(trim(w))>->filter<(w) => w != ''>
}

func tally(words: string[]): Map<string, int> {
    return words->reduce<(acc: Map<string, int>, w: string): Map<string, int> => acc->put<w, (acc[w] ?? 0) + 1>, [] as Map<string, int>>
}

func main(path: string): int sync {
    let words = words_of(path->read_text !! '')
    let counts = tally(words)
    println(len(words))
    println(encode(counts))
    return 0
}

camel docs/tutorial/examples/08_wordcount.cml --arg path=docs/tutorial/examples/08_words.txt
9
{"brown":1,"dog":1,"fox":2,"lazy":1,"quick":1,"the":3}

三行就是全部：读进来、算出来、写出去。能跑起来的最小工具比想象中短——这正是第一部分想说明的事： 类型、函数、分支、数组、映射、失败处理各就各位之后，剩下的只是把它们接起来。

路径不写死在代码里，main 的参数就是它。main 可以带参数：camel xxx.cml --arg path=... 按声明 的类型读这个值（string 参数就是那段文本本身），main 返回的值就是程序的结果，-o 把它写进文件。这几条 在命令行里都有。

在图上

  • import 是编译期的事：图上没有"模块边界"这种东西。用到的函数被解析成 CALL 节点，名字来自哪个文件 不影响图的形状。
  • export 只是可见性：它决定你在另一个文件里能不能写出那个名字，不产生任何运行时的东西。
  • 所以"分文件"与"分函数"一样，是给人读的安排；图还是那个图。第 19 章会看到这也意味着一个模块可以被整个 当成子图用。

练习

把工具包成 tally(path)：给它一个路径，它给出词频；再打印出不同词的个数和最常出现的词（fox）的次数。

参考答案 examples/08_exercise.cml：

// The answer to the exercise of chapter 8: the same tool, with the reading in one function.
// Run: camel docs/tutorial/examples/08_exercise.cml --arg path=docs/tutorial/examples/08_words.txt

import { read_text } from fs
import { split, to_lower, trim } from str
import { encode } from json

func words_of(text: string): string[] {
    return text->split<' '>->map<(w) => to_lower(trim(w))>->filter<(w) => w != ''>
}

func tally(path: string): Map<string, int> {
    let words = words_of(path->read_text !! '')
    return words->reduce<(acc: Map<string, int>, w: string): Map<string, int> => acc->put<w, (acc[w] ?? 0) + 1>, [] as Map<string, int>>
}

func main(path: string): int sync {
    let counts = tally(path)
    println(len(keys(counts)), counts['fox'] ?? 0, encode(counts))
    return 0
}

camel docs/tutorial/examples/08_exercise.cml --arg path=docs/tutorial/examples/08_words.txt
6 2 {"brown":1,"dog":1,"fox":2,"lazy":1,"quick":1,"the":3}

参考