pass-by-reference - Chapel 什么时候通过引用传递，什么时候通过常量传递？

Question

我正在寻找通过引用传递的 Chapel 示例。这个例子有效，但它似乎是错误的形式，因为我正在“返回”输入。这会浪费内存吗？是否有明确的方法来操作类？

class PowerPuffGirl {
  var secretIngredients: [1..0] string;
}

var bubbles = new PowerPuffGirl();
bubbles.secretIngredients.push_back("sugar");
bubbles.secretIngredients.push_back("spice");
bubbles.secretIngredients.push_back("everything nice");

writeln(bubbles.secretIngredients);

proc kickAss(b: PowerPuffGirl) {
  b.secretIngredients.push_back("Chemical X");
  return b;
}

bubbles = kickAss(bubbles);
writeln(bubbles.secretIngredients);

它产生输出

sugar spice everything nice
sugar spice everything nice Chemical X

使用函数修改气泡的最有效方法是什么？

Answer 1

Chapel 是否通过引用传递参数可以由参数意图控制。例如，整数通常按值传递，但我们可以按引用传递:

proc increment(ref x:int) { // 'ref' here is an argument intent
  x += 1;
}
var x:int = 5;
increment(x);
writeln(x);                 // outputs 6

当您不指定参数时类型传递的方式称为默认意图。 Chapel 默认通过引用传递记录、域和数组；但其中只有数组在函数内部是可修改的。 (记录和域通过 const ref - 这意味着它们通过引用传递，但传递给它们的函数不能修改它们。数组通过 ref 或 const ref 取决于函数对它们的作用 - 请参阅 array default intent )。

现在，具体针对您的问题，默认情况下类实例通过“值”传递，但 Chapel 将类实例的“值”视为指针。这意味着不是允许一个字段(比方说)被改变，而是通过 ref 传递一个类实例只意味着它可以被一个不同的类实例替换。目前没有一种方法可以说明类实例的字段在函数中不应该是可修改的(除了使它们成为明确不可变的数据类型)。

鉴于所有这些，我没有发现您在问题中提供的代码示例有任何低效之处。特别是，这里:

proc kickAss(b: PowerPuffGirl) {
  b.secretIngredients.push_back("Chemical X");
  return b;
}

接受 b 的参数将收到指向实例的指针的副本，而 return b 将返回该指针的副本。实例的内容(特别是 secretIngredients 数组)将保留在原来的位置，不会在此过程中被复制。

还有一点:

This example works but it seems like bad form since I am "returning" the input.

正如我所说，这对于类实例或整数来说并不是真正的问题。数组呢？

proc identity(A) {
  return A;
} 
var A:[1..100] int;
writeln(identity(A));

在此示例中，identity() 中的return A 实际上确实导致复制 数组。该副本不是在将数组传递给 identity() 时创建的，因为该数组是通过 const ref 意图传递的。但是，由于该函数“按值”返回了一些引用，因此有必要将其作为返回的一部分进行复制。另见 arrays return by value by default在语言进化文档中。

在任何情况下，如果想通过引用返回数组，可以使用 ref 或 const ref 返回意图，例如:

proc refIdentity(ref arg) ref {
  return arg;
}
var B:[1..10] int;
writeln(refIdentity(B));

现在没有数组的副本，所有内容都只是引用相同的 B。

请注意，目前可以编写返回对不再存在的变量的引用的程序。编译器包括对该区域的一些检查，但还不完整。希望这方面的改进很快就会到来。