用C语言模仿Python函数的一种简单实现方法

所属分类: 软件编程 / C 语言 阅读数: 38
收藏 0 赞 0 分享

首先得说明一点,C 语言不是函数式编程语言,要想进行完全的函数式编程,还得先写个虚拟机,然后再写个解释器才行(相当于 CPython )。

下面我们提供一个例子,说明 C 语言函数可以“适度地模仿” Python 函数。

我们有如下的 Python 程序:

def line_conf(a, b):
  def line(x):
    return a*x + b
  return line
line1 = line_conf(1, 1)
line2 = line_conf(4, 5)
print(line1(5), line2(5))

我们在C程序中适度地模拟其中的line_conf函数:

/* MIT License
Copyright (c) 2017 Yuandong-Chen
Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
in the Software without restriction, including without limitation the rights
to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
furnished to do so, subject to the following conditions:
The above copyright notice and this permission notice shall be included in all
copies or substantial portions of the Software.
THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
SOFTWARE. */
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Note: The C program is almost equivalent to the Python program as follows:
// def line_conf(a, b):
//   def line(x):
//     return a*x + b
//   return line
//
// line1 = line_conf(1, 1)
// line2 = line_conf(4, 5)
// print(line1(5), line2(5))
#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 
#include <unistd.h> 
#include <stdarg.h>
typedef int Func();
Func *line_conf(int x, int y,...)
{ 
  va_list ap; 
  va_start(ap, y);
  asm volatile(
    "push %%eax\n\t"
    "subl $40, %%esp\n\t"
    "movl 8(%%ebp), %%eax\n\t"
    "movl %%eax, -36(%%ebp)\n\t"
    "movl 12(%%ebp), %%eax\n\t"
    "movl %%eax, -40(%%ebp)\n\t"
    "addl $40, %%esp\n\t"
    "pop %%eax\n\t"
    :::"memory"
    );
if(va_arg(ap,int) == 1){
LINE:
  asm volatile(
    "push %%ebp\n\t"
    "movl %%esp, %%ebp\n\t"
    "movl 8(%%ebp), %%eax\n\t"
    "imul -36(%%ebp), %%eax\n\t"
    "addl -40(%%ebp), %%eax\n\t"
    "movl %%ebp, %%esp\n\t"
    "pop %%ebp\n\t"
    "ret\n\t"
    :::"memory","%eax"
    );
}  
__END: 
  va_end(ap);
  return (Func *)(&&LINE);
}
int main(int argc, const char *argv[]){ 
  printf("====TEST START====\n");
  printf("34*234+6 ?= %d\n",line_conf(34,6)(234));
  printf("1*3+2 ?= %d; 324*65+3 ?= %d; 13*66+2 ?= %d\n",line_conf(1,2)(3),line_conf(324,3)(65),line_conf(13,2)(66));
  int fd = line_conf(1,6)(4);
  Func *fun = line_conf(3,3);
  int a = 1; // Limited point
  printf("3*3+3 ?= %d; 1*4+6 ?= %d\n",fun(3),fd);
  printf("====TEST END====\n");
  return 0; 
}
// Compile it by the following command:
// gcc -m32 -O0 -fno-stack-protector CFunctional.c; ./a.out
// The terminal output should looks like:
// ====TEST START====
// 34*234+6 ?= 7962
// 1*3+2 ?= 5; 324*65+3 ?= 21063; 13*66+2 ?= 860
// 3*3+3 ?= 12; 1*4+6 ?= 10
// ====TEST END====
//Note: The limitation happens between line 86 and line 88, we cannot insert any function here
// whose stack is larger than 40 bytes.(Why is 40? check the inline assembler language)

结果在MacOSX和Ubuntu上(i386)都能通过简单的测试。但是可以看到,仅仅是简单的模拟,我们也得用到大量(按比例)的汇编,可读性很差,而且模拟程度非常有限,代码长度也更长。相反,对于这类一般功能的函数,Python可以很容易地模拟C语言的函数,而且模拟程度很高。

以上所述是小编给大家介绍的用C语言模仿Python函数的一种简单实现方法,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问欢迎给我留言。

更多精彩内容其他人还在看

C++广播通信实例

这篇文章主要介绍了C++实现广播通信的方法,实例讲述了C++ socket广播通信的原理与实现方法,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

C++计算ICMP头的校验和实例

这篇文章主要介绍了C++计算ICMP头的校验和的方法,代码简单实用,对于校验ICMP报文来说有不错的实用价值,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

C++设置超时时间的简单实现方法

这篇文章主要介绍了C++设置超时时间的简单实现方法,涉及系统函数setsockopt对套接口的操作,具有一定的实用价值,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

C++实现ping程序实例

这篇文章主要介绍了C++实现ping程序实例,涉及C++对于ICMP数据包的发送与回显处理,具有一定的实用价值,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

C++之boost::array的用法

这篇文章主要介绍了C++之boost::array的用法,以实例的形式简单讲述了静态数组的容器boost::array的使用技巧,具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

C++之Boost::array用法简介

这篇文章主要介绍了C++之Boost::array用法简介,较为详细的分析了Boost::array中的常见用法,并用实例的形式予以总结归纳,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

VC文件目录常见操作实例汇总

这篇文章主要介绍了VC文件目录常见操作实例汇总,总结了VC针对文件目录的各种常用操作,非常具有实用价值,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

VC打印word,excel文本文件的方法

这篇文章主要介绍了VC打印word,excel文本文件的方法,是VC操作文本文件中非常实用的技巧,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

VC++获得当前进程运行目录的方法

这篇文章主要介绍了VC++获得当前进程运行目录的方法,可通过系统函数实现该功能,是非常实用的技巧,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

VC中SendMessage和PostMessage的区别

这篇文章主要介绍了VC中SendMessage和PostMessage的区别,较为全面的分析了SendMessage和PostMessage运行原理及用法上的不同之处,非常具有实用价值,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享
查看更多