Elixir: Знакомство с макросами
Иногда возникает необходимость расширить сам язык, создав предметно-ориентированный язык (DSL), либо реализовать какие-то новые возможности. Elixir с помощью макросов позволяет достичь этого, а сам процесс написания макросов называется метапрограммированием.
Макросы похожи на функции, но действуют совершенно иначе, чем функции. Объявляется макрос с помощью инструкции defmacro. Для начала рассмотрим отличия макросов и функций:
# объявим модуль с функцией и макросом
defmodule Exercise do
def my_fn(x) do
IO.inspect(x)
x
end
defmacro my_macro(x) do
IO.inspect(x)
x
end
end
Чтобы воспользоваться макросом, нужно подключить модуль с помощью инструкции require в котором макрос объявлен:
require Exercise
Exercise.my_fn(1 + 2)
# => 3
# => 3
Exercise.my_macro(1 + 2)
# => {:+, [line: 12], [1, 2]}
# => 3
Вызов функции понятен, Elixir вычисляет значение выражения 1 + 2, затем передает его дальше в функцию, где полученное значение выводится на экран и возвращается из функции. В случае с макросом, вместо вычисления выражения, оно интерпретируется как кортеж, затем этот кортеж выводится на экран и возвращается из макроса, а после интерпретатор Elixir вычисляет возвращенный кортеж.
Рассмотрим внимательнее кортеж, который оказался в макросе {:+, [line: 12], [1, 2]}, где :+ - оператор, [line: 12] - метаданные об операции, [1, 2] - список операндов. Теперь, обладая пониманием, что означает этот кортеж, напишем макрос, который удваивает переданный аргумент:
defmodule Exercise do
defmacro double(x) do
{:*, [], [2, x]}
end
end
require Exercise
Exercise.double(2)
# => 4
Exercise.double(10)
# => 20
Exercise.double(2 * 2)
# => 8
Exercise.double(2 + 1 - 5)
# => -4
Макрос работает, но выглядит неудобно, в следующем упражнении рассмотрим как сделать макрос более читаемым.
Интересный факт: создатель языка, Жозе Валим, при добавлении макросов в Elixir, вдохновлялся Clojure.
Задание
Создайте макрос my_abs, который берет абсолютное значение переданного аргумента (поможет функция abs):
require Solution
Solution.my_abs(-2)
# => 2
Solution.my_abs(2)
# => 2
Solution.my_abs(-5 * 100)
# => 500
Solution.my_abs(-2 - 100 + 1)
# => 101
Упражнение не проходит проверку — что делать? 😶
Если вы зашли в тупик, то самое время задать вопрос в «Обсуждениях». Как правильно задать вопрос:
- Обязательно приложите вывод тестов, без него практически невозможно понять что не так, даже если вы покажете свой код. Программисты плохо исполняют код в голове, но по полученной ошибке почти всегда понятно, куда смотреть.
В моей среде код работает, а здесь нет 🤨
Тесты устроены таким образом, что они проверяют решение разными способами и на разных данных. Часто решение работает с одними входными данными, но не работает с другими. Чтобы разобраться с этим моментом, изучите вкладку «Тесты» и внимательно посмотрите на вывод ошибок, в котором есть подсказки.
Мой код отличается от решения учителя 🤔
Это нормально 🙆, в программировании одну задачу можно выполнить множеством способов. Если ваш код прошел проверку, то он соответствует условиям задачи.
В редких случаях бывает, что решение подогнано под тесты, но это видно сразу.
Прочитал урок — ничего не понятно 🙄
Создавать обучающие материалы, понятные для всех без исключения, довольно сложно. Мы очень стараемся, но всегда есть что улучшать. Если вы встретили материал, который вам непонятен, опишите проблему в «Обсуждениях». Идеально, если вы сформулируете непонятные моменты в виде вопросов. Обычно нам нужно несколько дней для внесения правок.
Кстати, вы тоже можете участвовать в улучшении курсов: внизу есть ссылка на исходный код уроков, который можно править прямо из браузера.