💾 Archived View for danieljanus.pl › blog › pl › 2010 › 11 › 11 › leniwa-wersja-makra › index.gmi captured on 2023-11-14 at 08:04:28. Gemini links have been rewritten to link to archived content

-=-=-=-=-=-=-

Leniwa wersja makra ->

Jacek Laskowski [1] podaje ciekawy przykład wykorzystania monad w Clojure [2] – aplikowanie kolejnych funkcji do wyrażenia, dopóki ma ono wartość nie będącą “nil”. Przykład mi się podoba, bo jest prosty, ale nie trywialny – wykorzystuje monadę “maybe” do eleganckiego rozwiązania rzeczywistego problemu. Jest to w dodatku problem, z którym borykają się czasem programiści piszący w Javie, co widać choćby w tym wątku [3].

Nie mogę powiedzieć, że rozumiem monady. Owszem, znam definicję i potrafię napisać program w Haskellu wykorzystujący monadę “IO”, ale każdy monadyczny kod, jaki dotychczas widziałem, dawał się zapisać równie zwięźle bez użycia monad w językach, które mniej religijnie podchodzą do niewpływania funkcji na stan świata zewnętrznego. Tak jest również w tym przypadku.

Jacek tak postawił oryginalny problem:

Napisać metodę, która zwraca walutę, dla pracownika z danego departamentu międzynarodowej korporacji. Pracownik jest przypisany do departamentu (np. poprzez mapę – pracownik-departament), departament do kraju, a kraj do waluty. Funkcja na wejściu dostaje nazwę, identyfikator, lub cokolwiek jednoznacznie reprezentującego pracownika, a na wyjściu symbol waluty, np. dla „Jacek” powinno być „PLN”, a dla „John” „USD”, a „Tomek” i „Mateusz” dawaliby „CHF”.

Moje pierwotne rozwiązanie jest po prostu złożeniem trzech funkcji:

(defn pracownik->waluta [p]
  (-> p pracownik->departament departament->kraj kraj->waluta))

O ile wszystkie z nich są mapami (pamiętamy, że w Clojure mapy implementują interfejs “IFn”, można je więc uważać za funkcje i wołać jak funkcje), to dla żadnej wartości wejściowej nie zostanie rzucony “NullPointerException”, ponieważ wywołanie mapy dla nieistniejącego klucza zwraca “nil”.

Jacek słusznie zauważa jednak, że wykonujemy w ten sposób więcej pracy niż trzeba. Jeżeli już w mapie “pracownik->departament” nie ma departamentu dla danego pracownika, to otrzymany “nil” zostanie „przepchnięty” przez pozostałe dwie mapy, zanim będzie zwrócony. Można kontrargumentować, że taka implementacja “pracownik->waluta” jest bardzo czytelna i mała strata wydajności jest niewielką ceną do zapłacenia za tę czytelność. Co jednak, gdy nie możemy lub nie chcemy zgodzić się na taką stratę, a jednocześnie nie chcemy stracić czytelności?

Odpowiedzią jest makro, które nazwałem “and->”. Działa ono tak samo, jak “->”, z tą różnicą, że kolejne wartości oblicza tylko jeśli po drodze nie pojawiło się “false” lub “nil”, podobnie jak “and” (stąd nazwa). Oto ono:

(defmacro and->
  ([x] x)
  ([x form] `(when-let [y# ~x] (~form y#)))
  ([x form & more] `(when-let [y# (and-> ~x ~form)]
                      (and-> y# ~@more))))

Implementacja jest bardzo zbliżona do zwykłego “->”, którego kod w Clojure 1.2 wygląda tak [4]. W stosunku do “->” moje makro jest dla większej poglądowości trochę uproszczone i nie obsługuje konstrukcji typu “(and-> mapa (get :klucz))”, które normalnie rozwijane są do “(get mapa :klucz)”.

Warto zwrócić uwagę na to, że argument makra nigdy nie jest wyliczany w jego rozwinięciu więcej niż raz; zawsze jest wiązany do lokalnego symbolu o unikatowej nazwie za pomocą “when-let”. Jest to jedna z reguł pozwalających unikać błędów w makrach. Szerszy opis tego problemu, występującego też w Common Lispie, można znaleźć w rozdziale 8 książki „Practical Common Lisp” [5].

Aktualizacja (7.12.2010)

Jak się okazuje, clojure-contrib zawiera już [6] takie makro! Nazywa się “-?>” i można je znaleźć w przestrzeni nazw “clojure.contrib.core”. To już któryś raz, kiedy okazuje się, że jakieś użyteczne makro lub funkcja już jest w contrib i nie trzeba jej było pisać.

Links