package - 在数学包中定义私有(private)函数

Question

我不确定我是否知道如何正确定义私有(private)函数。
当我写一个包mathematica时，我只是这样做:

BeginPackage["myPackage`"]
myPublicFunction::usage="myPublicFunction blahblahblah";
Begin["Private"]
myPrivateFunction[input_]:= ... ;
myPublicFunction[input_]:= ... ;
End[]
EndPackage[]

这是正确的方法还是我错过了什么？

Answer 1

是的，这是正确的方法。了解一些内部包机制可能会有所收获。 Mathematica 上下文类似于其他语言中的 namespace 。它们可以嵌套。每个符号都属于某个上下文。在任何给定时刻，某些上下文是“当前的”。每当创建一个新符号时，系统必须决定该符号属于哪个上下文。这发生在解析时。这里的基本量(变量)是$ContextPath .它基本上是符号的搜索路径。它是一个上下文列表，每当系统看到一个新符号时，它都会测试 $ContextPath 上的某个上下文中是否存在具有相同短名称(即，符号本身的名称，没有上下文)的符号。 .如果它确实存在，那么给定的符号将与现有的符号相关联。如果不是，则在当前上下文中创建符号。请注意，这是动态的 - 如果您更改 $ContextPath在任何时候，下一个符号出现都可以与不同的符号相关联。

无论如何，BeginPackage所做的是它只是将 $ContextPath 的当前值替换为 {youPublicPackageContext, "System'"} ，加上可能通过 BeginPackage 的第二个可选参数公开导入的其他上下文.因此，“公共(public)”部分中的所有符号都将被解析到公共(public)上下文中，如果它们不在“系统”或您导入的其他上下文中。还有什么EndPackage做的是恢复$ContextPath的值到你开始加载包之前的状态。因此，从技术上讲，使用消息并不是在主要上下文中公开符号的唯一方法 - 您也可以简单地键入带有分号的符号，例如 myFunction; (不鼓励这种做法，我只是为了澄清机制而提到它)。现在，当您输入 Begin["'Private'"] 时会发生什么？是当前上下文变为YourContext'Private' (一个子上下文)。 $ContextPath没有改变。因此，在那里输入的任何符号，在您的公共(public)包或其他导入的包中不存在(即当前在 $ContextPath 上的上下文)，会自动被解析为 'Private'。子上下文。

真正使这些符号私有(private)的是，每当您将包导入其他上下文(包)时，只有主包被添加到 $ContextPath。 ，但不是它的子包。从技术上讲，您可以通过手动添加 YourPackage'Private' 来破坏封装。到 $ContextPath (例如 PrependTo[$ContextPath, YourPackage'Private'] )，然后您的所有私有(private)函数和其他符号将在您执行导入的特定上下文中公开。同样，不鼓励这种做法，但它解释了机制。底线是，当我们知道符号是如何解析的以及 $ContextPath 的操作是什么时，可以完全理解私有(private)或公共(public)的概念。和 $Context (另一个系统变量，给出当前上下文的值)，由 Begin 等命令执行和 BeginPackage .换句话说，原则上可以模仿 BeginPackage 的行为。 , Begin , End和 EndPackage使用用户定义的代码。这里只有几个原则(我试图在上面概述)，而且机制本身实际上是非常暴露给用户的，所以如果在极少数情况下，一个人可能想要一些其他行为，一个人可以做出$ContextPath 的一些“自定义”操作和 Context , 以确保符号解析的一些非标准方式，因此，以一些“非标准”方式控制包规模封装。我不鼓励这样做，只是强调该机制实际上比表面上看起来要简单得多，可控得多。