Chandeliers-Lus

Chandeliers套件的客户端。

该crate提供了定义Lustre在Rust中深度嵌入的decl宏。

用法

在本节中，我们假设读者熟悉Lustre语言。

声明常量和节点

一个自包含的Lustre程序通常可以仅通过少量的修改，封装在decl宏中。以下是一些示例

chandeliers_lus::decl! {
    const ZERO: int = 0;
    const ONE: int = 1;

    node fibonacci() returns (n : int);
    let
        n = ZERO -> ONE -> (pre n + pre pre n);
    tel;

    node fibsum() returns (s : int);
    let
        s = fibonacci() + (0 fby s);
    tel;
}

chandeliers_lus::decl! {
    node selector(left, right : float; switch : bool) returns (out : float);
    let
        out = if switch then left else right end;
    tel;
}

导入外部定义

Chandeliers不提供任何内置函数。这是故意的。

而是提供了一个灵活且健壮的方法来声明外部定义。任何extern定义的对象将被Chandeliers的静态分析器假设为已定义，如果在代码生成时缺失，则Rustc将发出错误。

extern包括

• 另一个decl块中的声明（以下示例），
• 标准库中的节点（见crate chandeliers-std）或另一个crate中的节点，
• 直接在Candle中编写的自定义节点（更多信息请参阅chandeliers-sem，示例请参阅tests/pass/std和特别地tests/pass/std/rand.rs）。

使用另一个decl块中的定义

chandeliers_lus::decl! {
    node counter() returns (n : int);
    let n = 0 fby (n + 1); tel;
}

// `decl` is local and cannot know that `counter` exists in another block.
// If we want to use it here, we need to redeclare it as an `extern node`.
chandeliers_lus::decl! {
    // any signature inconsistencies will produce type errors.
    extern node counter() returns (n : int);

    node cumul() returns (n : int);
    let n = counter() + (0 fby n); tel;
}

同样，一个

chandeliers_lus::decl! {
    extern const PI: float;
    ...

makes PI 可用于其余的块。

使用标准库中的定义

use chandeliers_std::float_of_int;

chandeliers_lus::decl! {
    extern node float_of_int(i : int) returns (f : float);
    ...
}

如何编写main函数

decl宏永远不会插入main，相反，应该手动定义以与环境交互。这是由于decl块在其定义下公开提供相同名称的事实。

main可能看起来像这样

use chandeliers_sem::traits::*;

chandeliers_lus::decl! {
    node cumul(i : int) returns (s : int);
    let s = i + (0 fby s); tel;
}

fn main() {
    let mut cumul = cumul::default();
    for i in 0..100 {
        let s = cumul.step(i.embed()).trusted();
        println!("{s}");
    }
}

上述功能由特征 Step、Default、Embed 和 Trusted 提供，这些特征在相关对象上自动实现，要么是通过 decl 宏本身实现的，要么是在 chandeliers-sem 中通用定义的。

decl 生成的节点在内部操作不同类型的值（同构于 Option<T>），而特征 Embed 和 Trusted 在所有元组类型上产生等价的 map(Some) 和 map(Option::unwrap)。

更具体地说，元组类型 (T, U, V) 实现了 Embed，输出类型为 (Nillable<T>, Nillable<U>, Nillable<V>)，而 Trusted 产生其逆。使用 Embed 总是安全的，但您应该只在非 Nil 的值上使用 Trusted。在 decl 内部执行的静态分析保证，所有输入都不是 Nil 的节点将具有非 Nil 的输出，因此只需要验证不是由 decl 块生成的 extern 节点 的实现。