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GNU Smalltalk

GNU Smalltalk是Smalltalk编程语言的GNU计划实现。

GNU Smalltalk
编程范型面向对象, 脚本
语言家族Smalltalk
實作者Steve Byrne（直到1.1.5）,
Paolo Bonzini（自从1.6）[1]
发行时间2003年1月12日，​21年前​（2003-01-12）
当前版本
  • 3.2.5（2013年4月8日；穩定版本）[2]
  • 3.2.91（2015年11月7日；預覽版本）
編輯維基數據鏈接
操作系统Unix（Linux, Cygwin, Mac OS X/Darwin）
許可證GPL（针对虚拟机） LGPL（针对类库和映像）
文件扩展名.st
網站https://www.gnu.org/software/smalltalk/
影響語言
Smalltalk-80, Ruby[3]

这个实现不同于其他Smalltalk环境，使用文本文件作为程序输入，并将其内容解释为Smalltalk代码[5]。在这种方式下，GNU Smalltalk表现得更像是一种解释器，而非传统Smalltalk方式下的一种环境[6]。GNU Smalltalk包括了对很多自由软件库的绑定，包括SQLite、libSDL、cairo、gettext和Expat（英语：Expat (library)）等[7]。

简单例子

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下面的例子可工作在GNU Smalltalk 3.0和以后版本上。经典的Hello, World!例子： 

'Hello, World!' displayNl

GNU Smalltalk声明了三个文件：stdin、stdout和stderr，作为文件串流类（FileStream）的全局实例，并绑定了适合传递给C虚拟机的值。对象类（Object）定义了特有于GNU Smalltalk的四个方法：print、printNl、store和storeNl。它们对接收者做一次printOn:或storeOn:至Transcript对象。这个对象是文本搜集器类（TextCollector）的唯一实例，它通常将写操作委托给stdout。

一些基本的Smalltalk代码： 

"所有东西，包括一个文字，都是一个对象，所以如下可行:"
-199 abs.                                               "199"
'gst is cool' size.                                     "11"
'Slick' indexOf: $c.                                    "4"
'Nice Day Isn''t It?' asLowercase asSet asSortedCollection asString "' ''?acdeinsty'"

两个"包围的是注释；$c是字符常量c；两个'包围的是字符串，字符串中的''是'的转义序列。

搜集

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构造和使用一个数组： 

a := #(1 'hi' 3.14e0 1 2 (4 5)).

a at: 3.       "3.14"
a reverse.     "((4 5) 2 1 3.14 'hi' 1)"
a asSet        "Set(1 'hi' 3.14 2 (4 5))"

构造和使用一个散列表，它是散列搜集类（HashedCollection）的子类即字典类（Dictionary）的实例： 

hash := Dictionary from: { 'water' -> 'wet'. 'fire' -> 'hot' }.
hash at: 'fire'     "'hot'".

hash keysAndValuesDo:
       [ :k :v | ('%1 is %2' % { k. v }) displayNl ].
"=> fire is hot
 => water is wet"

"删除 'water' -> 'wet'"
hash removeKey: 'water'

GNU Smalltalk在字符串类（String），和作为它的超类的数组式搜集类（ArrayedCollection）之间，又介入了特有的字符数组类（CharacterArray），它的%方法，将其接收者中具有的特殊转义序列，替换为由参数给出的搜集中的元素，其中%n被替代为这个搜集的第n个元素（1 <= n <= 9或A <= n <= Z）。这里给它的搜集，是在{和}之间包围的，当前Smalltalk变体一般都提供的动态数组，其中的元素可以在运行时间求值。

块和迭代器

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参数传递到是为闭包的一个块： 

"remember被绑定到一个块."
remember := [ :name | ('Hello, %1!' % { name }) displayNl ].

"时机成熟时 -- 调用这个闭包!"
remember value: 'world'
"=> Hello, world!"

从一个方法返回由两个闭包构成的一个数组： 

Integer extend [
    asClosure [
        | value |
        value := self.
        ^{ [ :x | value := x ]. [ value ] }
    ]
].
 
blocks := 10 asClosure.
setter := blocks first.
getter := blocks second.
getter value.       "10"
setter value: 21.   "21"
getter value        "21"

这里用extend为现存的类扩展新方法是GNU Smalltalk特有的语法。

下面的考拉兹猜想例子，展示将两个块传递给接收者，并将结果信息发送回到调用者： 

Integer extend [
    ifEven: evenBlock ifOdd: oddBlock [
        ^self even
            ifTrue: [ evenBlock value: self ]
            ifFalse: [ oddBlock value: self ]
    ]
].

10 ifEven: [ :n | n / 2 ] ifOdd: [ :n | n * 3   1 ]    "5"

搜集类（Collection）的collect:方法，将接收者的每个元素传递给一个块来求值，返回这些结果的搜集。这类似于函数式编程语言中map函数。例如计算从1到10的平方： 

(1 to: 10) collect: [ :x | x squared ] "(1 4 9 16 25 36 49 64 81 100 )"

可迭代类（Iterable）定义了由子类实现的do:方法，将一个块迭代于接收者的每个元素之上。这也被称为隐式迭代器。例如迭代于数组和区间之上： 

array := #(1 'hi' 3.14e0).
array do: [ :item | item displayNl ].
"=> 1"
"=> hi"
"=> 3.14"

(3 to: 6) do: [ :item | item displayNl ]
"=> 3"
"=> 4"
"=> 5"
"=> 6"

可迭代类的inject:into:方法，接受一个参数和一个块二者；它迭代于接收者的每个元素之上，在其上执行某个函数并保持结果为一个聚集。这类似于函数式编程语言中foldl函数。这个方法是凭借调用do:方法实现的。例如： 

#(1 3 5) inject: 10 into: [ :sum :element | sum   element ] "19"

在第一个趟时，这个块接受10（要注入的实际参数）作为sum ，和1（这个数组的第一个元素）作为元素，结果为11。11接着成为在下一趟时的sum，这时向它加上3得到14。14接着加上5，最终返回19。

块可以和很多内建方法一起工作，下面例子向一个文件写一行文本，然后再读取它的每一行并显示： 

(File name: 'file.txt') withWriteStreamDo:
    [ :file | file nextPutAll: 'Wrote some text.'; nl ]

(File name: 'file.txt') readStream linesDo:
    [ :each | each displayNl ] ; close
"=> Wrote some text."

文件类（File）的特有于GNU Smalltalk的name:方法，返回具有绝对路径的文件名。GNU Smalltalk有特有的文件路径类（FilePath），它的withWriteStreamDo:方法，对接收者调用writeStream方法打开一个只写的文件串流类（FileStream）实例，在其上调用一个块，并在这个块的动态范围结束处保证（ensure:）关闭这个串流；它的readStream方法，在接收者上打开一个只读的文件串流类（FileStream）实例。

串流类（Stream）的特有于GNU Smalltalk的linesDo:方法，对它的接收者的每一行都求值它的参数块一次。 在GNU Smalltalk中，文件串流类（FileStream）的超类，不再是作为可定位串流类（PositionableStream）子类的读写串流类（ReadWriteStream），而是其特有的作为串流类（Stream）子类的文件描述符类（FileDescriptor），它的close方法关闭这个文件。

类

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GNU Smalltalk建立新类采用特有的语法形式： 

超类名字 subclass: 新类名字 [
    | 诸实例变量 |
    pragmas
    消息模式1 [ 诸语句 ]
    消息模式2 [ 诸语句 ]
    ...
    类变量1 := 表达式.
    类变量2 := 表达式.
    ...
]

类似的，为现存的类扩展新方法采用特有的语法形式： 

类表达式 extend [
    ...
]

在Smalltalk有关书籍中有一个常见版式约定，将一个类中的方法引用为类名字 >> 方法名字，这不是Squeak/Pharo语法的一部份，GNU Smalltalk将类名字 class >> 方法名字作为定义类方法的语法形式。

下面的代码定义叫做Person的一个类，这个类有两个实例变量name和age，它们有各自的变异子与访问子。定义了有两个关键字参数的类方法，用来创建新的类实例。定义了单独用age来进行比较的<方法，通过从Magnitude派生，这个类自动继承了所有的其他比较方法的定义。这个类还通过覆写printOn:的方式，定制了这个对象的打印（print）/显示（display）方式： 

Magnitude subclass: Person [
    | name age |
    Person class >> name: name age: age [
        ^self new name: name; age: age; yourself
    ]

    < aPerson [ ^self age < aPerson age ]
    name [ ^name ]
    name: value [ name := value ]
    age [ ^age ]
    age: value [ age := value ]
    printOn: aStream [ aStream nextPutAll: ('%1 (%2)' % { name. age }) ]
].

group := {
    Person name: 'Dan' age: 23.
    Person name: 'Mark' age: 63.
    Person name: 'Cod' age: 16
}.

group asSortedCollection reverse

这里用asSortedCollection方法对搜集进行排序，然后用reverse方法来做反转。最终结果是按age反序打印了三个人的信息： 

OrderedCollection (Mark (63) Dan (23) Cod (16) )

异常

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要发起能够捕获的异常，需要调用异常类（Exception）及其子类的signal或signal:方法。错误类（Error）表示不可恢复的致命错误，警告类（Warning）表示重要但可恢复的错误，停机类（Halt）表示通常是漏洞（bug）的可恢复错误。例如： 

Error signal.
Error signal: 'Illegal arguments!'

异常通过块闭包（BlockClosure）的on:do:方法来处理，还可以只捕获特定的异常（和它们的子类）： 

[ 做些事情
] on: Exception do: [ :ex |
    处理ex中异常
]

[ 做些事情
] on: Warning do: [ :ex |
    处理ex中异常
]

处理器子句使用它能获得的异常对象，可以退出或恢复一个块；退出是缺省的，但也可以显式的指示： 

[ Error signal: 'foo' 
] on: Error do: [ :ex |
    ex return: 5
]

(Warning signal: 'now what?') printNl     "=> nil"

[ (Warning signal: 'now what?') printNl
] on: Warning do: [ :ex |
    ex resume: 5 
]                "=> 5"

在因异常状况而要进入调试器，可以调用对象类（Object）的halt方法，或增加了一个消息参数的halt:方法；这二者实际上调用了对象类的error:方法，它通过原始操作停止执行及或（英语：And/or）启动调试器，并展示这个错误消息： 

self halt. "halt encountered"
self halt: 'This is a message'.
self error: 'This is a message'

参见

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引用

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  1. ^ AUTHORS. [2022-02-10]. （原始内容存档于2022-03-18）. 
  2. ^ https://ftp.gnu.org/gnu/smalltalk/.
  3. ^ Regular expression matching. [2022-02-09]. （原始内容存档于2022-02-18）. The GNU Smalltalk regular expression library is derived from GNU libc, with modifications made originally for Ruby to support Perl-like syntax. 
  4. ^ index : smalltalk.git. [2022-02-10]. （原始内容存档于2022-03-07）. 
  5. ^ Syntax of GNU Smalltalk. [2022-02-09]. （原始内容存档于2022-02-18）. 
  6. ^ Computer Programming using GNU Smalltalk. [2022-02-09]. （原始内容存档于2022-04-06）. 
  7. ^ Packages. [2022-02-09]. （原始内容存档于2022-02-18）. 

外部链接

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