3.1.2.1 函数签名(FUNCTION SIGNATURES)

本文介绍了F#中的函数签名概念,包括如何通过函数签名来表达函数的输入输出类型,并探讨了F#编译器如何进行类型推导。

3.1.2.1 函数签名(FUNCTION SIGNATURES)

 

在前面示例中,我们还有一部分尚未讨论,即,F# Interactive 的输出,它告诉我们声明了一个新值,和推导出的类型。因为,我们声明的是函数,函数类型写作 int-> int-> int。这个类型表示函数有两个整型参数(在最后箭头符号前有两个 int),返回的结果是整型(在最后箭头符号后的类型)。我们已经知道,F# 使用类型推断推导出类型,在这个示例中,F# 使用了数值计算的默认类型(整型)。在第五章,我们还会讨论函数类型,再解释为什么参数分隔符号与返回值的分隔符相同。
1、编写分析rCore操作系统源程序结构的Shell脚本,完成如下两个任务。(30分) (1)从每个源程序文件中提取函数签名函数头和文件中的全局变量定义(即不在结构体和函数中的变量定义),例如loader.rs中的函数头fn get_sp(&self) -> usize和结构体类型名称struct UserStack以及其它全局简单变量定义,产生类似如下格式的结果: @startuml set namespaceSeparator none …… class "3.loader.rs" as 3loader { {field} struct KernelStack {field} struct UserStack {field} static KERNEL_STACK: [KernelStack; MAX_APP_NUM] {field} static USER_STACK: [UserStack; MAX_APP_NUM] {method} 3.1 KernelStack::fn get_sp(&self) -> usize {method} 3.2 pub fn push_context(&self, trap_cx: TrapContext) -> usize {method} 3.3 UserStack:: fn get_sp(&self) -> usize {method} 3.4 fn get_base_i(app_id: usize) -> usize {method} 3.5 pub fn get_num_app() -> usize {method} 3.6 pub fn load_apps() {method} 3.7 pub fn init_app_cx(app_id: usize) -> usize } …… class "11.trap/context.rs" as 11trap_context { {field} pub struct TrapContext {method} 11.1 pub fn TrapContext::set_sp(&mut self, sp: usize) {method} 11.2 pub fn TrapContext::app_init_context(entry: usize, sp: usize) -> Self } …… A --> B: B.F2 C *-- D: define 3loader --> 11trap_context:set_sp 11trap_context --> 3loader:push_context 11trap_context --> 3loader: init_app_cx @enduml (2)在产生上述结果的过程中也要捕捉如下信息。 情况1,如果文件A.rs中的函数F1调用了文件B.rs中的函数F2,则在上述结果的末尾、@enduml之前追加A --> B: B.F2。 情况2,如果上述结果中的类C包含成员类D,则在上述结果的末尾、@enduml之前追加C *-- D: define。 将上述结果保存为文件rCore-Class-ch2.txt。 帮我详细解决一下上述的问题
05-21
### 编写Shell脚本来解析rCore操作系统源代码 为了实现对rCore操作系统的源代码进行分析并提取函数签名、全局变量定义以及类之间的关系,可以设计一个多阶段的Shell脚本流程。以下是详细的解决方案: #### 1. 基础准备 在编写脚本之前,需确认以下几点: - rCore的操作系统源码应存储在一个目录下。 - 使用`grep`, `awk`, 和其他Unix工具来处理文本数据。 脚本的第一行为指定解释器: ```bash #!/bin/bash ``` #### 2. 提取函数签名 可以通过正则表达式匹配C/C++中的函数声明模式。假设我们关注的是标准形式的函数声明(不考虑模板等情况),可使用如下命令提取函数头: ```bash find $SOURCE_DIR -name "*.c" -o -name "*.h" | xargs grep -E &#39;^[a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]*\s+[a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]*\([^)]*\)&#39; > functions.txt ``` 此命令会递归查找`.c`和`.h`文件,并利用正则表达式捕获形如`return_type function_name(arguments)`的形式[^1]。 #### 3. 提取全局变量定义 对于全局变量的定义,通常它们位于`.h`或`.c`文件中且未被限定作用域的关键字修饰。可以用类似的策略提取这些变量: ```bash find $SOURCE_DIR -name "*.c" -o -name "*.h" | xargs grep -E &#39;^extern\s*[a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]*&#39; > global_vars.txt ``` 这里特别注意关键字`extern`,因为它是标志外部可见性的常见方式之一[^1]。 #### 4. 类间关系分析 如果rCore中有面向对象的设计部分,则可能涉及类定义及继承关系。通过识别特定关键词(比如`class`或者`struct`)及其成员方法,能够构建简单的依赖图谱: ```bash find $SOURCE_DIR -name "*.cpp" -o -name "*.hpp" | \ xargs grep -E &#39;(public|private|protected):.*virtual.*[a-zA-Z_]&#39; | \ sed &#39;s/.*\(class [^ ]* \?{0,1}:[^{]*{\?\).*/\1/&#39; >> class_relations.txt ``` 这段逻辑尝试捕捉带有访问控制符(`public`,`private`)前缀的方法声明,并进一步简化输出以便于后续加工[^2]。 #### 5. 结果整理与报告生成 最后一步是将以上各环节产生的中间结果汇总成最终文档。考虑到易读性和自动化程度,建议采用CSV格式保存所有发现项: ```bash echo "Function Signatures:" > report.csv && cat functions.txt >> report.csv echo "\nGlobal Variables Definitions:" >> report.csv && cat global_vars.txt >> report.csv echo "\nClass Relations:" >> report.csv && cat class_relations.txt >> report.csv ``` 此外,在实际部署过程中还需要加载必要的环境配置,这可通过`source`指令完成: ```bash source ~/.bashrc || source /etc/profile ``` 确保任何额外需求(例如Java路径设置等)都已满足后再继续执行主要任务[^3]。 ### 示例完整脚本框架 ```bash #!/bin/bash # 设置工作区 SOURCE_DIR="/path/to/rcore/source" # 清理旧有记录 >functions.txt >global_vars.txt >class_relations.txt # 函数签名收集 find "$SOURCE_DIR" -type f \( -name "*.c" -o -name "*.h" \) | xargs grep -Eho &#39;^\w+\s+\w+(\(.*\))?&#39; >> functions.txt # 全局变量检测 find "$SOURCE_DIR" -type f \( -name "*.c" -o -name "*.h" \) | xargs grep -Eho &#39;^extern\s+\w+&#39; >> global_vars.txt # 面向对象特性扫描 find "$SOURCE_DIR" -type f \( -name "*.cpp" -o -name "*.hpp" \) | xargs grep -Eho &#39;\b(class|struct)\s+\w+(::)?(\w+)?$&#39; >> class_relations.txt # 输出综合报表 cat <<EOF > summary_report.md ## Function List $(<functions.txt) ## Global Variable Declarations $(<global_vars.txt) ## Class Hierarchy Overview $(<class_relations.txt) EOF ```
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