跳至內容

指定敘述

本頁使用了標題或全文手工轉換
維基百科，自由的百科全書

在程式設計中，指定敘述（英語：assignment statement），又譯指定指述，會將一個特定的值設定到某個特定的儲存位址去，這個位置被標記成一個特定的變數名稱。換句話說，這個敘述會複製一個值到某個特定變數中。在多數的指令式程式語言中，這種敘述是其中最基礎的結構。

指定敘述的通用表示方法通常是 x = expr（這種表示法最早源自1949年–1951年時的Superplan（英語：Superplan），因為1957年首版的Fortran與C語言而廣為人知），另一種形式則為 x := expr（這種形式最早來自ALGOL 58，因為Pascal而盛行）。在這兩種表示法之外，仍然存在許多其他的形式。

對多數的指令式程式語言來說，指定敘述允許某個特定變數，在其生命週期與作用域之中，可以被指定為不同的值，或是重複被指定值。

語意

在指令式編程中，隨著時間改變，不同的值被關聯到某個特定的變數名稱上。變數是數值的容器。可以先指派變數為某個值，在之後再用另一個值來加以取代。在這種模型中，程式的運作，是透過每次成功的指定敘述，來改變其狀態。指令式程式語言，倚靠指定敘述來進行迭代。在最低的層級中，指定敘述是以組合語言指令，如 MOVE 或 STORE來實作。

以C語言為例，下列的程式碼段落可以作為指定敘述的例子： 

int x = 10; 
float y;
x = 23;
y = 32.4f;

在第一行程式碼中，變數x先被宣告為int型別，之後將數值10指定給它。在第二行，變數y被宣告為float型別，但沒有指定值。在第三行，變數x被重新指定為數值23。在第四行中，變數y被指定為浮點數值32.4f。

單指定

參見：靜態單指定形式

任何改變現存值的指定（比如x := x + 1），在純函數式語言中都是不允許的[1]。在現今的函數式程式設計中，指定是被勸阻的，用以支援也叫做「初始化」的單指定。單指定是名字繫結的用例，不同於本文其他部分描述的指定之處在於，它只能做一次，通常是在變數被建立的時候，不允許後續的重新指定。

表達式的求值，如果不改變機器的可察見狀態[2]，並且對相同的輸入產生相同的值[1]，就沒有副作用。指令式指定，在銷毀舊值並使之不可獲得時，在將舊值替代為新值時，就可能介入了副作用[3]；為此在LISP和函數式程式設計中，這被稱為「破壞性」（destructive）指定，類似於「破壞性更新」。

在純函數式語言比如Haskell中，單指定是指定的唯一形式，這裡沒有在指令式語言意義上的變數[1]，而是命名的常數值，並具有可能的合成（compoud）本性，即它們的元素"在需要時"被逐步的定義。純函數式程式設計和與之於此共通的資料流程編程，由於值之間相互獨立，可以提供在平行計算上的優勢，它避免了順序的一時一步執行的馮·諾伊曼瓶頸[4]。

非純函數式語言，同時提供了單指定和真指定（儘管相比指令式程式語言而言真指定典型的較少使用）。例如，在Scheme中，單指定（通過let），和真指定（通過set!），二者都可以用於所有變數上，並提供專門的原語（primitive）用於在列表、向量、字串等之內做破壞性更新。在OCaml中，只有單指定，通過let name = value語法，被允許用於變數；而破壞性更新，可通過單獨的<-算符，用於陣列的元素和字串，還可用於已經被編程者顯式聲明為可變（意味著能夠在其初始化聲明之後被變更）的記錄欄位和對象。

使用單指定的函數式程式設計語言，包括Clojure（針對資料結構，而非變數）、Erlang（相比Haskell，它接受多次指定，如果值相等的話）、F#、Haskell、Lava（英語：Lava (programming language)）、OCaml、Oz（對用資料流變數，而非cell）、Racket（對於一些資料結構如列表，而非符號）、SASL、Scala（對於變數）、SISAL、Standard ML。非回溯的Prolog代碼可以被看作「明顯的」單指定，這裡明顯的含義為，它的（命名）變數可以顯式的處在未指定狀態，或只能準確的被設定一次。相反的，在Haskell中，沒有未指定變數，而所有變數可以看作在建立時就被隱式的設定了它的值（更精確的說是設定了計算對象在「在需要時」產生它的值）。

指定語句的回傳值

在一些程式語言中，指定敘述的整個語句可能會傳回某種型別的一個值，而在其它語言中則不會。

在 C 程式語言中指定語句只會單純返回指定值，而允許這樣子的片語 x = y = a，其中指定語句 y = a 返回值 a，然後將值指定到 x。在諸如 while ((ch = getchar()) != EOF) {…} 的語句中，函式的返回值可用於控制迴圈，同時將相同的值指定給變數 ch。

在其它程式語言中例如 Scheme，指定語句的返回值是未定義的，而且這些片語無效。

在 Haskell 中沒有變數指定；但類似於指定的操作（如分配給數組的欄位或可變數據結構的欄位）通常以 unit型別為單位進行求值，unit 型別以 ()表示。這種型別只有一個可能的值，因此不包含任何資訊。它通常是純粹為了副作用而評估的表達型別。

指定的變體形式

特定使用模式也非常常見，因此經常有支援它們的特殊語法。這些主要是減少原始碼冗長的語法糖，但也能輔助代碼讀者理解編程者的意圖，並提供給編譯器進行可能的最佳化的線索。

增廣指定

主條目：增廣指定

所賦予的值依賴於先前的值是很常見的，很多指令式語言，尤其是C及其主要衍生者，提供了叫做增廣指定的特殊算符，比如*=，則a = 2*a可以轉而寫為a *= 2[5]。

鏈式指定

語句如w = x = y = z叫做「鏈式指定」，其中z的被賦給多個變數w、x和y。鏈式指定經常用來初始化多個變數，比如a = b = c = d = f = 0。

並列指定

一些程式語言，比如APL、Common Lisp[6]、Go[7]、JavaScript（自從1.7）、Lua、Maple、occam 2[8]、Perl[9]、PHP、Python[10]、REBOL、Ruby[11]、Windows PowerShell，允許多個變數被並列的指定，語法如下： 

a, b := 0, 1

它同時指定0到a和1到b。這經常叫做並列（parallel）指定；它是CPL語言於1963年介入的，當時名字叫做同時（simultaneous）指定[12]，有時也叫做多（multiple）指定，但這在與單（single）指定一起用時會產生混淆，因為它們不是對比的。如果指定的右手側是一個單一變數（比如一個陣列或結構），這個特徵就叫做解包（unpacking）[13]或解構（destructuring）指定[14]： 

var list := {0, 1}
a, b := list

這個列表將被解包使得指定0至a和1至b。進一步的： 

a, b := b, a

對換a和b的值。在沒有並列指定的語言中，這必須通過臨時變數來書寫： 

var t := a
a := b
b := t

因為a := b; b := a將把a和b二者都指定為b最初的值。

一些語言，比如Go和Python，將並列指定、元組和自動元組解包結合起來，允許從一個單一函式返回多個值，比如如下Python的例子： 

def f():
    return 1, 2
a, b = f()

而其他語言，比如C#，要求使用圓括號的顯式元組構造和解構，如下面例子這樣： 

(a, b) = (b, a);

(string, int) f() => ("foo", 1);
var (a, b) = f();

這提供了從一個函式返回多個值要使用輸出參數的一種替代方式。這最早見於CLU語言（1974年），而CLU推動了一般的並列指定變得流行。

在C和C++中，逗號運算子，在允許多個指定出現在一個單一語句上類似於並列指定，寫a = 1, b = 2替代a, b = 1, 2。這主要用在for迴圈中，在其他語言比如Go中，被替代為並列指定[15]。但是上述C++代碼不確保完全的同時性，因為代碼a = b, b = a+1的右側項是在左側項之後運算的。在語言如Python中，a, b = b, a+1將並行的指定兩個變數，使用最初的a的值來計算新b的值.

指定與等式符號

參見：關係運算子 § 與賦值運算子的混淆情況

標記法

參見：關係運算子 § 標準關係運算子

複製分配的兩個最常見的表示形式是等號（=）和冒號等於（:=）。這兩種形式都可以在語義上表示賦值語句或設定運算子（它也具有值），這取決於語言用法。

variable = expression Fortran, PL/I, C (和衍生者比如C++, Java等), Bourne shell, Python, Go (指定預先聲明的變數), R, Windows PowerShell等。
variable := expression ALGOL (和衍生者), Simula, CPL, BCPL, Pascal[16] (和衍生者比如Modula), Mary（英語：Mary (programming language)）, PL/M（英語：PL/M）, Ada, Smalltalk, Eiffel[17][18], Oberon, Dylan[19], Seed7（英語：Seed7）, Go (聲明和定義變數的捷徑)[20], Io, AMPL, ML[21], AutoHotkey等。

其他可能性包括左箭頭或關鍵字，但還有其他更罕見的變體：

variable << expression Magik（英語：Magik (programming language)）
variable <- expression F#, OCaml, R, S
variable <<- expression R
assign("variable", expression) R
variable ← expression APL[22], Smalltalk
variable =: expression J
LET variable = expression BASIC
let variable := expression XQuery（英語：XQuery）
set variable to expression AppleScript
set variable = expression C shell
Set-Variable variable (expression) Windows PowerShell
variable : expression Macsyma（英語：Macsyma）, Maxima, Rebol
var variable expression mIRC手稿語言（英語：mIRC scripting language）
reference-variable :- reference-expression Simula

數學虛擬碼分配通常用左箭頭表示。有些平台將表達式放在左側，變數放在右側：

MOVE expression TO variable COBOL
expression → variable TI-BASIC, Casio BASIC
expression -> variable BETA, R
put expression into variable LiveCode（英語：LiveCode）

一些面向運算式的語言比如 Lisp 和 Tcl，對所有語句（包括賦值）統一使用前綴（或後綴）語法。

(setf variable expression) Common Lisp
(set! variable expression) Scheme[23][24][25]
set variable expression Tcl
expression variable ! Forth

另見

註釋

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 Crossing borders: Explore functional programming with Haskell 網際網路檔案館的存檔，存檔日期November 19, 2010，., by Bruce Tate
  2. ^ Mitchell, John C. Concepts in programming languages. Cambridge University Press. 2003: 23 [3 January 2011]. ISBN 978-0-521-78098-8. 
  3. ^ Imperative Programming Languages (IPL) (PDF). gwu.edu. [20 April 2018]. （原始內容存檔 (PDF)於2021-01-18）. 
  4. ^ John C. Mitchell. Concepts in programming languages. Cambridge University Press. 2003: 81–82 [3 January 2011]. ISBN 978-0-521-78098-8. 
  5. ^ Ruediger-Marcus Flaig. Bioinformatics programming in Python: a practical course for beginners. Wiley-VCH. 2008: 98–99 [25 December 2010]. ISBN 978-3-527-32094-3. （原始內容存檔於2017-04-19）. 
  6. ^ CLHS: Macro SETF, PSETF. Common Lisp Hyperspec. LispWorks. [23 April 2019]. （原始內容存檔於2020-11-30）. 
  7. ^ The Go Programming Language Specification: Assignments （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
  8. ^ INMOS Limited (編). Occam 2 Reference Manual. New Jersey: Prentice Hall. 1988. ISBN 0-13-629312-3. 
  9. ^ Wall, Larry; Christiansen, Tom; Schwartz, Randal C. Perl Programming Language 2. Cambridge: O´Reilly. 1996. ISBN 1-56592-149-6. 
  10. ^ Lutz, Mark. Python Programming Language 2. Sebastopol: O´Reilly. 2001. ISBN 0-596-00085-5. 
  11. ^ Thomas, David; Hunt, Andrew. Programming Ruby: The Pragmatic Programmer's Guide. Upper Saddle River: Addison Wesley. 2001. ISBN 0-201-71089-7. 
  12. ^ D.W. Barron et al., "The main features of CPL", Computer Journal 6:2:140 (1963). full text (subscription) Archive.is的存檔，存檔日期2012-07-07
  13. ^ PEP 3132 -- Extended Iterable Unpacking. legacy.python.org. [20 April 2018]. （原始內容存檔於2016-05-13）. 
  14. ^ Destructuring assignment. MDN Web Docs. [20 April 2018]. （原始內容存檔於2021-02-10）. 
  15. ^ Effective Go （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）: for （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）, "Finally, Go has no comma operator and ++ and -- are statements not expressions. Thus if you want to run multiple variables in a for you should use parallel assignment (although that precludes ++ and --)."
  16. ^ Moore, Lawrie. Foundations of Programming with Pascal. New York: John Wiley & Sons. 1980. ISBN 0-470-26939-1. 
  17. ^ Meyer, Bertrand. Eiffel the Language. Hemel Hempstead: Prentice Hall International(UK). 1992. ISBN 0-13-247925-7. 
  18. ^ Wiener, Richard. An Object-Oriented Introduction to Computer Science Using Eiffel. Upper Saddle River, New Jersey: Prentice Hall. 1996. ISBN 0-13-183872-5. 
  19. ^ Feinberg, Neal; Keene, Sonya E.; Mathews, Robert O.; Withington, P. Tucker. Dylan Programming. Massachusetts: Addison Wesley. 1997. ISBN 0-201-47976-1. 
  20. ^ The Go Programming Language Specification - The Go Programming Language. golang.org. [20 April 2018]. （原始內容存檔於2021-03-18）. 
  21. ^ Ullman, Jeffrey D. Elements of ML Programming: ML97 Edition. Englewood Cliffs, New Jersey: Prentice Hall. 1998. ISBN 0-13-790387-1. 
  22. ^ Iverson, Kenneth E. A Programming Language. John Wiley and Sons. 1962. ISBN 0-471-43014-5. （原始內容存檔於2009年6月4日）. 
  23. ^ Dybvig, R. Kent. The Scheme Programming Language: ANSI Scheme. New Jersey: Prentice Hall. 1996. ISBN 0-13-454646-6. 
  24. ^ Smith, Jerry D. Introduction to Scheme. New Jersey: Prentice Hall. 1988. ISBN 0-13-496712-7. 
  25. ^ Abelson, Harold; Sussman, Gerald Jay; Sussman, Julie. Structure and Interpretation of Computer Programs. New Jersey: McGraw-Hill. 1996. ISBN 0-07-000484-6. 
取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=指定敘述&oldid=84213231」