讀取器與詮釋資料

你就要開始讀伊塔羅•卡爾維諾的新小說《如果在冬夜，一個旅人》。

— 卡爾維諾《如果在冬夜，一個旅人》

Clojure 程式開始於一串文字，經由讀取器 (Reader) 把程式轉化成資料結構；詮釋資料 (Metadata) 則是描述資料的資料，或者可以稱作元資料或中介資料。本篇文章將介紹讀取器以及詮釋資料的相關知識。

讀取器 (Reader)

形式 (Form)

Clojure 程式的生命由一串文字開始，讀取器 (Reader) 將文字解析之後，產生出編譯器 (Compiler) 可以認識的資料結構。

讀取器嘗試將文字解析成形式 (Form) 或稱作運算式 (Expression)，而形式 (Form) 是指任何可以順利被求值 (Evaluation) 的合法程式單元。

任何可以順利被求值的程式單元，包括下列幾種：

符號 (Symbol)

任何以非數字開頭的文字皆是符號，符號名稱可以有四則運算字符以及問號，它的型態爲 clojure.lang.Symbol。

常值 (Literal)

常值 (Literal) 指的是程式中代表固定值的連續字符。Clojure 中的常值共有以下幾種：

• 字串 (String)

  任何以雙引號 (") 包覆的字符會被看成字串，它的型態跟 Java 中的字串一樣，皆是 java.lang.String。

• 數字 (Number)

  以數字字符開頭的連續字符，共有整數 (Integer)、浮點數 (Float) 以及有理數 (Ratio)。型態分別爲 java.lang.Long、clojure.lang.BigInt、java.lang.Double 以及 clojure.lang.Ratio。

• 字符 (Character)

  字符以反斜線 (\) 開頭，與實際的字符相對應。型態爲 java.lang.Character。

• nil

  代表虛無與不存在，與 Java 中的 null 相同意思。

• 布林 (Boolean)

  由 true 與 false 代表邏輯上的真與假。型態爲 java.lang.Boolean。

• 關鍵字 (Keyword)

  由冒號 (:) 開頭的連續字符被當作關鍵字，與符號類似，大半用作索引值。型態爲 clojure.lang.Keyword。

列表 (List)

以左右小括號 (()) 圍起，內部可以是任何形式 (Form)。型態爲 clojure.lang.PersistentList。

向量 (Vector)

以左右中括號 ([]) 圍起，內部可以是任何的形式 (Form)。型態爲 clojure.lang.PersistentVector。

映射 (Map)

以左右大括號 ({}) 圍起，內部是索引與值的對應關係，稱爲向量。索引與值可以是任何的形式 (Form)。型態爲 clojure.lang.PersistentHashMap、clojure.lang.PersistentArrayMap 或 clojure.lang.PersistentTreeMap。

集合 (Set)

以大括弧 ({}) 圍起任何形式，並在前面加上井號 (#) 被當作集合。型態爲 clojure.lang.PersistentHashSet 或 clojure.lang.PersistentTreeSet。

讀取巨集 (Reader Macro)

有一些字符經由讀取器解析時，會執行特殊的行爲，這些字符被稱爲讀取巨集 (Reader macro)。在 LISP 程式語言中，除了內建的讀取巨集之外，使用者還可以自定讀取巨集，用以改變讀取器的行爲。而在 Clojure 中，讀取巨集則無法讓使用者自行訂製。

以下列出 Clojure 中會被視爲讀取巨集的各種字符：

單引號 (')

如果單引號 (') 放置在任何符號前面，將會抑制 Clojure 對符號求值，將該符號原封不動返回，這種行爲稱爲引用 (Quote)。 與使用 quote 函式功能一樣。

反斜線 (\)

而遇到反斜線 (\) 時，讀取器則會將它其後字符返回，成爲字符常值 (Character literal)。

分號 (;)

解析到分號 (;) 則會將其後的字符忽略不做解析，是爲註解 (Comment)。

小老鼠符號 (@)

小老鼠符號則是會呼叫 deref 函式，取出其後的參數所引導的值，稱爲標的 (De-reference)。用在取出參考類型所儲存的值，或是等待由 promise 與 future 函式產生的延遲運算，計算完畢返回。

插入符號 (^)

插入符號 (^) 會伴隨着一個映射，其中是一些對於映射之後物件的描述資訊，這些資訊稱作詮釋資料 (Metadata)。與函式 with-meta 的功能一樣。

之後的小節將會有詮釋資料的詳細介紹。

井字符號 (#)

根據井字符號 (#) 之後的字符，讀取器會有不同的行爲，所以井字符號被稱作發派 (Dispatch) 巨集。以下是與井字符號搭配的各字符說明：

• #{}

  集合。

• #""

  正則表達式。

• #'

  傳回之後符號所代表的 Var 物件，與 var 函式相同。

• #()

  匿名函式。

• #_

  之後的形式將會被讀取器忽略。

反引號 (`)

反引號 (`) (位置在鍵盤按鍵 1 左邊) 被稱爲語法引用 (Syntax quote)，是 Clojure 巨集中使用的特殊符號之一，用來產生文字範本 (Template)，範本中的形式將不會被求值。後續的章節將會有詳細的介紹。

波浪號 (~)

波浪號 (~) 被稱爲解引用 (Unquote)，使用在反引號建立的文字範本內，讓波浪號後面跟隨的符號跳出範本而求值。

若波浪號 (~) 之後是小老鼠符號 (@)，則被稱爲解引用拼接 (Unquote splice)。它的功用是將範本中的列表解消，替換成列表中的各個元素。

（未完待續）