elixir 入门笔记

程序员文章站 2022-03-07 16:57:01

安装 MAC 平台用 brew 安装如果没有 erlang 环境，上面的命令会自定安装 erlang 的环境。基本数据类型数学运算 / 总是返回浮点数，如果需要整数运算，使用 div 和 rem 函数二进制，八进制，十六进制表示方式原子原子是一种常量，变量名就是它的值。有2种写法： 1. ......

安装 MAC 平台用 brew 安装

brew update
brew install elixir

如果没有 erlang 环境，上面的命令会自定安装 erlang 的环境。

基本数据类型

iex> 1          # integer
iex> 0x1F       # integer
iex> 1.0        # float
iex> true       # boolean
iex> :atom      # atom / symbol
iex> "elixir"   # string
iex> [1, 2, 3]  # list
iex> {1, 2, 3}  # tuple

数学运算

iex> 1 / 2
1 / 2
0.5

/ 总是返回浮点数，如果需要整数运算，使用 div 和 rem 函数

iex> div(1, 2)
div(1, 2)
0
iex> rem(1, 2)
rem(1, 2)
1

二进制，八进制，十六进制表示方式

iex> 0b10000
0b10000
16
iex> 0o20
0o20
16
iex> 0x10
0x10
16

原子

原子是一种常量，变量名就是它的值。有2种写法：

:原子名 :"原子名" 列表

列表中可以包含任意数据类型

iex> [1, 1.2, true, "hello"]
[1, 1.2, true, "hello"]
[1, 1.2, true, "hello"]

列表可以通过 ++/– 来拼接

iex> [1, 2, true] ++ [1, 3, false]
[1, 2, true] ++ [1, 3, false]
[1, 2, true, 1, 3, false]

iex> [1, 2, true, 2, false] -- [1, 3, false, 2]
[1, 2, true, 2, false] -- [1, 3, false, 2]
[true, 2]

可以通过 hd/1 tl/1 函数来获取头部和头部以外的部分

iex> hd([1, 2, true])
hd([1, 2, true])
1

iex> tl([1, 2, true])
tl([1, 2, true])
[2, true]

对一个空列表执行 hd/1 和 tl/1 会报错

iex> hd([])
hd([])
** (ArgumentError) argument error
    :erlang.hd([])

iex> tl([])
tl([])
** (ArgumentError) argument error
    :erlang.tl([])

列表和元组区别列表是以链表形式在内存存储的，元组是在内存中连续存储的。列表前置拼接操作很快，后置拼接操作慢
后置拼接时修改了原列表的最后一个元素，所以会重建整个列表函数的返回值一般用元组来保存字符串和字符列表双引号包裹的是字符串: 字符串中存储的是 byte 单引号包裹的是字符列表: 字符列表中存储的是每个字符的 codepoint 基本运算符算术运算 + - * / div/2 rem/2 列表拼接 ++ –

字符串拼接 <>

iex> "foo" <> "bar"
"foo" <> "bar"
"foobar"

布尔运算符

or and not 这3个运算符只接受布尔值作为第一个参数

iex> true or 1
true or 1
true

iex> 1 or true
1 or true
** (ArgumentError) argument error: 1

|| && ! 这3个运算符可以接受非布尔值作为第一个参数

iex> 1 || true
1 || true
1

iex> true || 1
true || 1
true

比较运算符
= ! = !== <= >= < >

= ! 和 = !== 相比，后者的检查更加严格

iex> 1 == 1.0
1 == 1.0
true

iex> 1 === 1.0
1 === 1.0
false

iex> 1 != 1.0
1 != 1.0
false

iex> 1 !== 1.0
1 !== 1.0
true

不同数据类型之间也可以比较大小

iex> 1 < "hello"
1 < "hello"
true

iex> 1 > "hello"
1 > "hello"
false

iex> 1 < [1, 2]
1 < [1, 2]
true

iex> "hello" < [1, 2]
"hello" < [1, 2]
false

不同数据类型之间的默认的顺序如下：

number < atom < reference < functions < port < pid < tuple < maps < list < bitstring

模式匹配 elixir 中 = 是模式匹配运算符

可以给list 的 head 和 tail 赋值

iex> [h|t]=[1,2,3]
[1, 2, 3]
iex> h
1
iex> t
[2, 3]

控制语句 case

iex> case {1, 2, 3} do
...>   {4, 5, 6} ->
...>     "This clause won't match"
...>   {1, x, 3} ->
...>     "This clause will match and bind x to 2 in this clause"
...>   _ ->
...>     "This clause would match any value"
...> end

case的条件中可以加入判断的表达式，比如下面的 (when x > 0)

iex> case {1, 2, 3} do
...>   {1, x, 3} when x > 0 ->
...>     "Will match"
...>   _ ->
...>     "Won't match"
...> end

cond

iex> cond do
...>   2 + 2 == 5 ->
...>     "This will not be true"
...>   2 * 2 == 3 ->
...>     "Nor this"
...>   1 + 1 == 2 ->
...>     "But this will"
...>   3 + 3 == 6 ->
...>     "But this will too"
...> end
"But this will"

只会执行第一个匹配上的分支

if/unless

iex> if nil do
...>   "This won't be seen"
...> else
...>   "This will"
...> end
"This will"

unless 和 if 相反，条件为false时才执行

iex> unless true do
...>   "This won't be seen"
...> else
...>   "This will"
...> end
"This will"

do 语句快有2种写法：

iex> if true do
...> "this is true"
...> else
...> "this is false"
...> end

OR

iex> if true, do: ("this is true"), else: ("this is false")

键值列表-图-字典键值列表

iex> l = [{:a, 1},{:b, 2}]
[a: 1, b: 2]
iex> l[:a]
1

iex> l[:b]
2

键值列表还有另一种定义方式：(注意 a: 和 1 之间必须有个空格)

iex> l = [a: 1, b: 2]
[a: 1, b: 2]

键值列表2个特点：

有序 key 可以重复，重复时，优先取排在前面的key

iex> l = [a: 3] ++ l;
[a: 3, a: 1, b: 2]
iex> l
[a: 3, a: 1, b: 2]
iex> l[:a]
3

图

图的2个特点：

图中的key是无序的图的key可以是任意类型

iex> map = %{:a => 1, 2 => :b}
%{2 => :b, :a => 1}

图匹配时，只要 = 右边包含左边的值就能匹配上

iex> %{} = %{:a => 1, 2 => :b}
%{2 => :b, :a => 1}

iex> %{:a => 1, 2 => :b} = %{}
    ** (MatchError) no match of right hand side value: %{}

iex> %{:a => 1} = %{:a => 1, 2 => :b}
%{2 => :b, :a => 1}

iex> %{:a => 1, :c => 2} = %{:a => 1, 2 => :b}
   ** (MatchError) no match of right hand side value: %{2 => :b, :a => 1}

修改图中的值可以用以下的方式：

iex> %{map | 2 => :c}
%{2 => :c, :a => 1}

字典

以上的键值列表和图都是字典，它们都实现了 Dict 接口。
此模块现在已经 deprecated

模块和函数定义模块和函数定义方式

defmodule Math do
  def sum(a, b) do
    do_sum(a, b)
  end

  defp do_sum(a, b) do
    a + b
  end
end

Math.sum(1, 2)    #=> 3
Math.do_sum(1, 2) #=> ** (UndefinedFunctionError)

函数中的卫兵表达式

defmodule Math do
  def zero?(0) do
    true
  end

  def zero?(x) when is_number(x) do
    false
  end
end

Math.zero?(0)  #=> true
Math.zero?(1)  #=> false

Math.zero?([1,2,3])
#=> ** (FunctionClauseError)

默认参数

defmodule Concat do
  def join(a, b, sep \\ " ") do
    a <> sep <> b
  end
end

IO.puts Concat.join("Hello", "world")      #=> Hello world
IO.puts Concat.join("Hello", "world", "_") #=> Hello_world

枚举类型和流枚举类型

枚举类型提供了大量函数来对列表进行操作

iex> Enum.sum([1,2,3])
6
iex> Enum.map(1..3, fn x -> x * 2 end)
[2, 4, 6]
iex> Enum.reduce(1..3, 0, &+/2)
6
iex> Enum.filter(1..3, &(rem(&1, 2) != 0))
[1, 3]

枚举操作都是积极的，比如如下的操作：

iex> odd? = &(rem(&1, 2) != 0)
#Function<6.54118792/1 in :erl_eval.expr/5>

iex> 1..100_000 |> Enum.map(&(&1 * 3)) |> Enum.filter(odd?) |> Enum.sum
7500000000

以上每步的操作(Enum.map, Enum.filter)都会产生一个新的列表，这就是积极的意思。

流

和上面的枚举类型对应，流的处理是懒惰的，比如：

iex> 1..100_000 |> Stream.map(&(&1 * 3)) |> Stream.filter(odd?) |> Enum.sum
7500000000

表面上看，和枚举类型的处理一样，而实际上，流先创建了一系列的计算操作。然后仅当我们把它传递给Enum模块，它才会被调用。

iex> stream = 1..100_000 |> Stream.map(&(&1 * 3)) |> Stream.filter(odd?)
#Stream<[enum: 1..100000,
 funs: [#Function<23.27730995/1 in Stream.map/2>,
  #Function<8.27730995/1 in Stream.filter/2>]]>
iex> Enum.sum(stream)   <== 这里才开始执行
7500000000

进程

elixir中进程都是轻量级的，所以使用时不用太在意进程的数目。

派生的进程执行完自动结束自己

iex> pid = spawn fn -> 1 + 2 end
#PID<0.62.0>
iex> Process.alive?(pid)
false

发送和接收消息
下面示例中是给自己发送了一条消息，可以通过 flush/1 函数刷新消息，刷新一次之后就

iex> send self(), {:hello, "world"}
{:hello, "world"}
iex> flush
{:hello, "world"}
:ok
iex> flush
:ok

也可以通过 receive/1 函数来接收

iex> send self(), {:hello, "world"}
{:hello, "world"}
iex> receive do
...> {:hi, msg} -> msg
...> {:hello, msg} -> msg
...> end
"world"

receive/1 函数收不到消息会阻塞，可以给它设置一个超时时间

iex> receive do
...> {:hello, msg} -> msg
...> after
...> 3000 -> "timeout"
...> end
"timeout"

进程间的连接
进程B连接进程A之后，进程A出现异常，进程B就能捕获，这样进程B就能处理进程A的异常
进程连接的方式很简单，就是 spawn_link/1 函数

iex> spawn fn -> raise "oops" end
#PID<0.76.0>

15: 18:22.804 [error] Process #PID<0.76.0> raised an exception
** (RuntimeError) oops
:erlang.apply/2

iex> spawn_link fn -> raise "oops" end
** (EXIT from #PID<0.73.0>) an exception was raised:
** (RuntimeError) oops
:erlang.apply/2

15: 18:31.533 [error] Process #PID<0.78.0> raised an exception
 ** (RuntimeError) oops
 :erlang.apply/2

关注 Process模块模块，里面提供了进程操作的函数

进程中保存状态的方法：

defmodule KV do
  def start do
    {:ok, spawn_link(fn -> loop(%{}) end)}
  end

  defp loop(map) do
    receive do
      {:get, key, caller} ->
        send caller, Map.get(map, key)
        loop(map)
      {:put, key, value} ->
        loop(Map.put(map, key, value))
    end
  end
end

iex> send pid, {:put, :hello, :world}
#PID<0.62.0>
iex> send pid, {:get, :hello, self()}
{:get, :hello, #PID<0.41.0>}
iex> flush
:world

实际使用时，可以用 Agent 模块来简化上面的操作。

模块属性

elixir中模块的属性主要有3个作用：

作为一个模块的注释，通常附加上用户或虚拟机用到的信息作为常量在编译时作为一个临时的模块存储注释

注释时，一些常用的模块属性如下：

名称含义@moduledoc为当前模块提供文档@doc为该属性后面的函数或宏提供文档@behaviour（注意这个单词是英式拼法）用来注明一个OTP或用户自定义行为@before\_compile提供一个每当模块被编译之前执行的钩子。这使得我们可以在模块被编译之前往里面注入函数。常量

作为常量：

defmodule MyServer do
  @my_data 14
  def first_data, do: @my_data
  @my_data 13
  def second_data, do: @my_data
end

测试方法：

iex> MyServer.first_data
14

iex> MyServer.second_data
13

临时存储

模块中的变量只在编译时存在，所以用做临时存储，存储一些只在编译时使用的变量。
示例：

defmodule MyServer do
  @my_data 14
  def first_data, do: @my_data
  @my_data 13
  def second_data, do: @my_data
end

iex> MyServer.first_data #=> 14
iex> MyServer.second_data #=> 13

结构体

定义

defmodule User do
  defstruct name: "harry", age: 32
end

使用方式

iex> j = %User{}
%User{age: 32, name: "harry"}

iex> j.name
"harry"

iex> j[:name]
** (UndefinedFunctionError) undefined function User.fetch/2
             User.fetch(%User{age: 32, name: "harry"}, :name)
    (elixir) lib/access.ex:77: Access.get/3

iex> j.__struct__
User

协议

协议类似于其他语言中的接口，谁实现了协议，谁就可以使用协议，
比如下面的例子，Integer 和 User 结构体实现了协议，就可以使用协议中的方法。

defmodule User do
  defstruct name: "harry", age: 32
end

defprotocol Enough do
  def enough?(data)
end

defimpl Enough, for: Integer do
  def enough?(data) do
    if data > 0 do
      true
    else
      false
    end
  end
end

defimpl Enough, for: User do
  def enough?(data) do
    if data.age > 18 do
      true
    else
      false
    end
  end
end

使用示例：

iex> Enough.enough?(11)
true
iex> Enough.enough?(0)
false

iex> u = %User{}
%User{age: 32, name: "harry"}
iex> Enough.enough?(u)
true

iex> u = %{u|age: 10}
%User{age: 10, name: "harry"}
iex> Enough.enough?(u)
false

iex> Enough.enough?("string")
 ** (Protocol.UndefinedError) protocol Enough not implemented for "string"
    iex:3: Enough.impl_for!/1
    iex:4: Enough.enough?/1

上面的 string 类型没有实现协议，所以不能使用。
我们在实际使用中也不会对没种类型都实现协议，为了避免出现异常，可以设置协议对所有类型的默认实现

defprotocol Enough do
  @fallback_to_any true
  def enough?(data)
end

defimpl Enough, for: Any do
  def enough?(_), do: false
end

这样以后，如下使用就不会报错了

iex> Enough.enough?("string")
false

异常处理自定义异常

自定义异常使用 defexception/1 函数，

iex> h(defexception)
The most common way to raise an exception is via raise/2:

┃ defmodule MyAppError do
┃   defexception [:message]
┃ end
┃
┃ value = [:hello]
┃
┃ raise MyAppError,
┃   message: "did not get what was expected, got: #{inspect value}"

In many cases it is more convenient to pass the expected value to raise/2 and
generate the message in the exception/1 callback:

┃ defmodule MyAppError do
┃   defexception [:message]
┃
┃   def exception(value) do
┃     msg = "did not get what was expected, got: #{inspect value}"
┃     %MyAppError{message: msg}
┃   end
┃ end
┃
┃ raise MyAppError, value

The example above shows the preferred strategy for customizing exception
messages.

异常的使用

elixir 虽然提供了 try/catch/rescue/after 的结构，但是尽量不要使用这种结构，使用这种异常处理方式，会影响现有程序的处理流程。
elixir 的很多函数都会返回错误信号，通过信号来处理错误是推荐的方式（类似golang的错误处理），比如如下示例：

iex> case File.read "hello" do
...>   {:ok, body} -> IO.puts "got ok"
...>   {:error, body} -> IO.puts "got error"
...> end

列表速构

速构的意思也就是从一个列表方便的生成另一个列表。

生成器

iex> l = for n <- [1, 2, 4], do: n*n
[1, 4, 16]
iex> l
[1, 4, 16]

过滤器

iex> require Integer

iex> for n <- 1..4, Integer.is_odd(n), do: n*n
[1, 9]

二进制转化为元组

iex> pixels = <<213, 45, 132, 64, 76, 32, 76, 0, 0, 234, 32, 15>>
<<213, 45, 132, 64, 76, 32, 76, 0, 0, 234, 32, 15>>

iex> for <<r::8, g::8, b::8 <- pixels>>, do: {r, g, b}
[{213, 45, 132}, {64, 76, 32}, {76, 0, 0}, {234, 32, 15}]

into

删除空格

iex> for <<c <- " hello world ">>, c != ?\s, into: "", do: <<c>>
"helloworld"

sigils（魔法印）

sigils 也就是对已有的变量或者常量做一些标记，使之变为其他的东西。
sigils 的目的就是提高 elixir 语言的扩展性。

正则表达式中的使用

iex> regex = ~r/foo|bar/
~r/foo|bar/

iex> "foo" =~ regex
true

iex> "bat" =~ regex
false

表示字符串，字符以及列表的示例

iex> ~s(this is a string with "quotes")
"this is a string with \"quotes\""

iex> ~c(this is a string with "quotes")
'this is a string with "quotes"'

iex> ~w(foo bar bat)
["foo", "bar", "bat"]

~w 还可以加入其他的修饰符（比如：c, s, a 分别代表字符列表，字符串，原子）

iex> ~w(foo bar bat)a
[:foo, :bar, :bat]

自定义 sigils

iex> defmodule MySigils do
...> def sigil_i(string, []), do: string <> "add_sigil"
...> end

iex> import MySigils
iex> ~i("123")

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