D语言中的可变函数调用

Question

好的，这是我需要的：

• 假设我们有一个字符串变量，比如func，它的值由用户给出（不是常量）
• 我们如何调用一个函数，其名称为func的值？

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更新:

也许认为我需要的很清楚明白，但由于我注意到有很多反对票，所以在这里解释一下：

string func = "myfunc";

我需要类似于call(func)的东西，它将调用myfunc。 就像PHP中的call_user_func_array()。

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有什么想法吗？

我看了一下混合（mixins），但这看起来不是我需要的。

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P.S. 我也使用和标记了问题，因为通用解决方案在这些语言之间可能是理论上可能的，因为它们之间有相似之处。

- Dr.Kameleon

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我可以理解你的问题是“如何带参数调用函数”。对应的语法是functionName(func)。但我猜想这可能不是你真正想问的问题，请进一步澄清你的问题。 - Vladimir Panteleev

@CyberShadow - 我理解为“用户输入一个值到一个字符串中，该字符串是一个函数名，我如何调用该函数”。 - Mike

创建一个名字到函数指针的哈希表，查找表中对应的字符串并调用相应的结果。 - user3286380

哦...那样的话，祝你好运！特别是在C++中，因为函数名被编码了。 - Cory Kramer

请查看此答案https://dev59.com/qHNA5IYBdhLWcg3wBpHs#1118808，但我猜它只适用于`C`，而且仅适用于在您的可执行文件中定义的函数。 - Dabo

Answer 1

通常编程语言在运行时无法访问函数名称，因为链接器通常会将这些名称剥离，只留下机器码。

正如用户3286380所建议的那样，解决此问题的一种方法（适用于所有编程语言）是创建一个表格，将函数名称和指向相应函数的指针进行交叉引用。然后，在运行时，您的程序可以查找此表格。

如果所使用的语言允许内省（运行时或编译时），则可以枚举模块或程序中的函数，并查找用户输入的函数名称。在D语言中，您可以使用allMembers trait来获取模块中的所有声明数组；下一步是过滤函数，检查函数签名是否匹配，然后生成一个调用相应函数的switch语句。您可以使用CTFE和字符串mixin来实现上述操作。

- Vladimir Panteleev

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没错，这就是我期望的答案！非常感谢！（我正在研究它，看起来它确实是我需要的；想象一下，我以为我已经浏览了大部分文档！...） - Dr.Kameleon

@Dr.Kameleon 如果您能将您的函数放在一个类中，您就可以使用 Object.factory 来创建一个实例并在其上调用该函数（适用于 D 语言）。 - user3286380

@user3286380 嗯...我想我明白你的意思了。相当有趣的方法！;-) - Dr.Kameleon

Answer 2

我以前做过这个的唯一方法是让你的可执行文件中的函数与一个“命名”该函数的字符串链接，然后进行比较。

我想为您提供一个简单的（1个函数）C示例，我认为这在D中也适用：

typedef struct {
    char * func_name;
    void (* fptr)();
} myS;

void print(){
    printf("hello world\n");
}

int main()
{ 
    myS Ex;
    char str[100] = "";

    // Obviously you can fill these in a more intelligent manner, use an array, etc
    Ex.func_name = malloc(strlen("print")+1);
    strcpy(Ex.func_name, "print");
    Ex.fptr = print;

    printf("Enter the function name\n");
    scanf("%99s", str);

    // and of course with a number of functions to examine you could use a switch
    if(!strcmp(str, Ex.func_name))
        Ex.fptr();
    else
        printf("Didn't find a function to call\n");

    return 0;
}

- Mike

Answer 3

创建一个二元组数组，其中每个二元组的第一个元素是字符串函数名，第二个元素是指向函数的指针。搜索该数组，当找到名称时，使用指针调用函数。请注意，Python具有字典类，可以将其作为键值对来使用。

- sabbahillel

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对于这种数据结构，哈希表（C++中的std::unordered_map，D语言内置，类似于Python的dict）或二叉树（C++中的std::map）比成对数组更高效。 - Antoine

Answer 4

我看到有三种方法可以完成这个任务：

• 如果你事先知道一系列可供选择的函数，你可以注册一个关联表格，其中键为string，值为functor，其中functor记录函数地址和签名，类似于C++中的std::function

• 否则，更复杂的解决方案是检查自己可执行文件的调试符号，并从中构建表格。您还可以使用预处理器（如Qt的MOC）来构建此表格，或者在D语言中使用内置的编译时反射。

• 如果您真的需要灵活性，请使用解释器而不是编译器。Cling是一个基于LLVM的不错的C++解释器，具有即时编译功能。

- Antoine

Answer 5

我使用关联数组的方式。一个例子是：

module main;

import std.stdio;

class Tqfuncs{
private:
    void qwrite(string arg){
        write(arg);
    }
    void delegate(string)[string] pList;//store name & pointer to functions here
public:
    this(){
        pList = [
            "qwrite":&qwrite,//add the qwrite function
        ];
    }
    void call(string name, string arg){
        if (name in pList){
            pList[name](arg);//call the function
        }else{
            throw new Exception("unrecognized function call "~name);
        }
    }
}

void main(string[] args){
    Tqfuncs scrF = new Tqfuncs;
    scrF.call("qwrite","This will be written");
}

我使用这种方法创建了一种动态脚本语言，您可以使用源代码https://github.com/Nafees10/qscript了解更多信息。
但是，使用此方法存在一些限制：

• 所有函数必须符合特定的“格式”。就像我使用了void functionName(string arg)。但是有一个解决方法，如果您感兴趣，可以在QScript（我的项目）中查看它。

- Nafees

Answer 6

不需要在静态类型语言中这样做！毫无疑问。

为什么？因为编译器无法预知运行时变量的值（已更改）来保存您想要运行的函数名称，所以当它遇到funcname(myvar)时，应该生成什么机器代码？

想象一下你想要的东西：

string funcname;
// here some initialisation code that modifies the funcname
int someVal = funcall(funcname);

当funcall()得到一个返回类型为Person（用户自定义类型）的函数名称时，会发生什么？

此外，当没有名为 funcname 的函数时会发生什么？运行时错误？没有错误？什么？

你想要的是动态语言领域，在这个领域中类型安全完全被忽略（不幸的是大多数语言都是如此）。

然而...如果你的所有函数都包含在一个结构体中，那么D语言提供了一种优雅的方法来实现你想要的功能，即通过转发（函数分派）。在这里阅读更多信息：https://dlang.org/spec/operatoroverloading.html#dispatch

- DejanLekic