SKILL 数据结构全解析：从符号属性陷阱到关联表性能雷区

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一、访问操作符：统一接口背后的魔法

SKILL 提供了三种通用的访问语法，让不同数据类型的操作体验高度一致。

1. 箭头操作符 `->`：属性访问器
- 适用对象：离体属性列表、defstructs、关联表、用户自定义类型。
- 用法：`obj->prop`
- 本质：等价于函数 `getq(obj, prop)`。
- 限制：左右两侧都必须是符号（symbol）。

   

        

            
1. designator = 'U235
   
2. designator->x  ; 等价于 getq('U235 'x)
   
3. 
           

   

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2. 波浪箭头 `~>`：批量处理神器
- 功能：对单个对象行为同 `->`；若作用于列表，则自动遍历每个元素并应用 `->`。
- 底层实现：`getSGq` 和 `setSGq`。
- 典型场景：批量修改一组图形对象的属性。

   

        

            
1. rectList~>bBox = list(0:0 100:100)  ; 所有矩形 bbox 同时更新
   
2. 
           

   

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3. 方括号 `[]`：索引与键值通吃
- 用途：
- 访问数组元素：`arr[0]`
- 访问关联列表（Assoc List）中的键值对：`alist["key"]`
- 访问关联表（Table）：`table[key]`

   

注意：`[]` 是语法糖，不是函数调用，其行为由数据类型决定。

二、符号：SKILL 的变量本体
在 SKILL 中，符号远不止是变量名，它是一个拥有四个槽位的复合对象：

槽位	说明
Print Name	符号的字符串名称，如 `"U235"`
Value	当前绑定的值（可为任意类型）
Function Binding	若该符号是函数名，则此处存函数体
Property List	属性列表，用于存储元数据

关键操作
- 创建符号：
- `gensym('net)` → `net2`（自动生成唯一符号）
- `concat("cell", "1")` → 构造符号名（需配合 `intern` 或直接赋值）
- 获取打印名：`get_pname('U235)` → `"U235"`
- 赋值：
- 直接：`U235 = 100`
- 间接：`set('U235, 200)` 或 `set(location, 200)`（location 值为 `'U235`）
- 取值：
- 直接：`U235`
- 间接：`symeval('U235)` 或 `symeval(location)`

属性列表操作
- 设置：`setplist('U235, '(x 200 y 300))`
- 获取：`plist('U235)`
- 点操作符：`U235.x` → 等价于 `getqq(U235 x)`
- 箭头操作符：`designator->x` → 等价于 `getq(designator x)`

   

⚠️ 符号的属性列表是全局共享的！即使在 `let` 中修改，也会污染全局符号。务必使用唯一属性名，避免与其他脚本冲突。

三、离体属性列表：动态记录的轻量级方案

这是一种不依附于符号的属性列表，形式为 `(nil key1 val1 key2 val2 ...)`，可用 `->` 操作。

优势 vs 符号属性列表
- 无需创建符号（适合临时对象，如复数）
- 避免符号命名空间污染
- 更易作为参数传递

示例：复数运算

   

        

            
1. complex1 = (nil imaginary 3 real 2)
   
2. complex1->real  ; → 2
           

   

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⚠️ 共享陷阱：赋值 `c1 = c2` 会让两者指向同一内存。修改 `c2->real` 会同步影响 `c1`！  
正确做法：`c1 = copy(c2)`

属性操作函数

函数	说明	参数求值
`putprop`	添加/更新属性	所有参数求值
`defprop`	添加/更新属性	所有参数不求值
`get`	获取属性值	—
`remprop`	删除属性	—

   

        

            
1. defprop(s 1+2 x)  ; s.x → 1+2（表达式未求值！）
   
2. putprop('s 1+2 'x) ; s.x → 3（表达式已求值）
           

   

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四、字符串：不只是文本
SKILL 字符串是字符数组，提供丰富的 C 风格操作。

核心函数速览

功能	函数	示例
拼接	`strcat`	`strcat("a", "b") → "ab"`
带分隔符拼接	`buildString`	`buildString('("a" "b"), ".") → "a.b"`
子串提取	`substring`	`substring("abc", 2, 2) → "bc"`
分割	`parseString`	`parseString("a/b", "/") → ("a" "b")`
查找位置	`nindex`	`nindex("abc", "b") → 2`
大小写转换	`upperCase`, `lowerCase`	`upperCase("hello") → "HELLO"`

字符表示的坑
- `getchar("1.2", 2)` 返回的是符号 \. ，而非字符串 "."
- 需用 `get_pname(getchar(...))` 才能得到字符字符串。

五、正则表达式：模式匹配利器
SKILL 支持两种正则引擎：传统 `rex*` 和更强大的 PCRE（Perl Compatible）。
基础用法

   

        

            
1. rexMatchp("[0-9]+", "123") → t
   
2. pcreMatchp("\\d{3}", "789") → t
           

   

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编译-执行模型
- `rexCompile(pattern)` / `pcreCompile(pattern)` → 编译模式
- `rexExecute(target)` / `pcreExecute(compiledObj, target)` → 执行匹配

   

注意：`rexCompile` 后，`rexExecute` 会复用上次编译结果。空模式 `""` 表示“沿用旧模式”。

特殊技巧
- `rexMagic(nil)`：关闭元字符（如 `*`, `.`）的特殊含义，进入字面匹配模式。
- `rexReplace`：替换匹配内容，支持 `\0` 引用整个匹配。

六、Defstructs：SKILL 的结构体

类似 C 的 `struct`，但更灵活。

定义与使用

   

        

            
1. defstruct(card rank suit faceUp)
   
2. aCard = make_card(?rank 'ace ?suit 'spades)
   
3. aCard->rank      ; → ace
   
4. aCard->faceUp = t
           

   

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高级特性
- 动态添加字段：`aCard->color = 'red`（但效率低于静态字段）
- 批量操作：`cardList~>rank` → `(ace king ...)`
- 反射：
- `aCard->?` → `(rank suit faceUp)`（字段名列表）
- `aCard->??` → `(rank ace suit spades ...)`（字段名+值）

深拷贝警告
- `copy_card(aCard)`：浅拷贝（嵌套结构仍共享）
- `copyDefstructDeep(aCard)`：深拷贝，递归复制所有子结构

   

⚠️ 命名冲突：不要用结构体同名的变量，否则会遮蔽构造函数！

七、数组：高效随机访问
- 声明：`declare(arr[10])`
- 索引从 0 开始
- 运行时边界检查
- 赋值是引用传递：`b = a` → `a` 和 `b` 指向同一数组

多维模拟

   

        

            
1. declare(matrix[3])
   
2. for(i 0 2 matrix[i] = declare(row[3]))
   
3. matrix[1][2] = 42
           

   

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八、关联表：哈希表的高效实现

基于哈希表，支持任意 SKILL 类型作 key（int, string, list, symbol 等）。

创建与操作

   

        

            
1. myTable = makeTable("colors", "unknown")
   
2. myTable[1] = "blue"
   
3. myTable["two"] = 'red
   
4. myTable[1]  ; → "blue"
   
5. 
           

   

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遍历与查询

   

        

            
1. foreach(key myTable println(list(key myTable[key])))
   
2. forall(key myTable stringp(key))  ; 所有 key 是否为字符串？
   
3. 
           

   

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实用函数

函数	作用
`tableToList`	转为关联列表（调试用）
`writeTable` / `readTable`	持久化到文件
`remove(key, table)`	破坏性删除条目
`append(table, other)`	合并其他数据结构

   

性能建议：少于10项用 Assoc List，更多用 Association Table。

九、关联列表与用户自定义类型

关联列表（Assoc List）
- 形式：`'(("A" 1) ("B" 2))`
- 查询：`assoc("B", alist)` → `("B" 2)`
- 更新：`rplaca(cdr(assoc("B", alist)), "two")`（破坏性修改）

用户自定义类型（User-Defined Types）
- 由应用程序（如数据库）导出，如 `dbOpen` 返回的对象。
- 行为由应用定义：`->`、`equal` 等操作会调用应用提供的方法。
- 对用户而言，使用体验类似 defstruct。

总结：

类别	操作	函数/语法
符号	间接赋值	`set(sym, val)`
	间接取值	`symeval(sym)`
	属性设置	`putprop`, `defprop`
	属性获取	`get`, `sym->prop`, `sym.prop`
离体属性列表	复制防共享	`copy(list)`
字符串	字符提取	`getchar(str, idx)` → 返回符号
	分割	`parseString(str, delims)`
正则	匹配	`rexMatchp`, `pcreMatchp`
	替换	`rexReplace`
Defstruct	深拷贝	`copyDefstructDeep`
	字段列表	`obj->?`, `obj->??`
数组	声明	`declare(arr[N])`
关联表	创建	`makeTable(name, default)`
	删除	`remove(key, table)`
	遍历	`foreach(key table ...)`

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