language-agnostic - 语言内语义差异

Question

我一直在考虑用我自己的语言(实用性:这是一个思想实验)。我提出的想法之一是语言中的语义变化。您将编写本质上的语义正则表达式，以替换为等效的代码。您可以在 D 中以不那么直接的形式看到这一点 - 它们具有转换为 D 代码的字符串混合。除了我打算以一种更循环的方式隐含地做它们。

现在，我来自 C++。所以如果你考虑:

string a, b, c, d;
// do stuff
a = b + c + d;

此代码导致各种临时文件。即使您有右值引用，您也会创建临时对象，它们只会更有效地重用。但是它们仍然存在并且仍然浪费性能。我在想，在最简单的情况下，如何消除这些。您可以编写一个语义正则表达式，将其转换为最优化的形式。

string a, b, c, d;
// do stuff
a.resize(b.size() + c.size() + d.size());
a = b; a += c; a += d;

如果我实现了 std::string，我可能会写得更快。关键是它们是隐式的——当你使用 std::string 类时，由 std::string 实现者编写的公理可以影响任何 std::string 代码。您可以将它放入现有的 C++ 代码库中，重新编译，并获得 std::string 实现者可以免费设想的最快的字符串连接。

目前，您可以进行的优化是有限的，因为您只有语言允许的上下文，在这种情况下，C++ 中的运算符重载仅采用两个参数，this 和 arg。但是语义正则表达式几乎可以获取您可能需要的所有上下文 - 因为您可以指定它匹配的内容 - 甚至可以匹配宿主语言中不存在的语言功能。例如，交换将是微不足道的

string a;
a.size;

为了

string a;
a.size();

如果您想窃取 C# 属性。您可以匹配类定义并实现编译或运行时反射等。

但是，我的意思是，它可能会令人困惑。如果有错误，或者幕后真正做了什么并没有反射(reflect)所编写的代码，那么追查可能是一个彻头彻尾的婊子，我还没有考虑过如何深入实现。你们如何看待我提议的语言功能？

哦，伙计，选择正确的标签。嗯……

编辑:关于我的一个答案，我也想违反限制范围。简单的事实是语义正则表达式没有限制(减去可能必须添加的实现细节)。例如，您可以将表达式

int i;
cin >> i;
int lols[i];

进入

int i;
cin >> i;
std::variable_array<int>(alloca(sizeof(int) * i), i);

alloca 的语义使得无法使用模板进行操作 - 如果您需要上述内容，您必须编写一个宏。在 C++03 或 C++0x 中，您不能封装自己的 VLA。

此外，语义正则表达式可以匹配实际上不调用任何编译时工作的代码。例如，您可以匹配类定义的每个成员并使用它来创建反射系统。迄今为止，这在 C++ 中也是不可能的。

Answer 1

如果您在 Google 上搜索诸如“C++ 表达式模板”之类的内容，您会发现实际上 C++ 已经具有非常相似的功能。根据您想出的语法，您的想法可能会使此类代码更易于理解(表达式模板 当然 不是微不足道的)但至少对我来说并不完全清楚您添加了多少(如果有的话)以真正的新功能的方式。