Smalltalk：原语是如何实现的？答案

【问题标题】：Smalltalk: How primitives are implemented?Smalltalk：原语是如何实现的？
【发布时间】：2016-09-04 21:47:33
【问题描述】：

我知道一切都是对象，而您在 Smalltalk 中向对象发送消息以完成几乎所有事情。现在我们如何实现一个对象（内存表示和基本操作）来表示原始数据类型？比如整数的+是如何实现的？

我查看了 Smalltalk 的源代码，并在 Smallint.st 中找到了它。有人能解释一下这段代码吗？

 + arg [
    "Sum the receiver and arg and answer another Number"

    <category: 'built ins'>
    <primitive: VMpr_SmallInteger_plus>
    ^self generality == arg generality 
        ifFalse: [self retrySumCoercing: arg]
        ifTrue: [(LargeInteger fromInteger: self) + (LargeInteger fromInteger: arg)]
    ]

这里是上面代码的链接：https://github.com/gnu-smalltalk/smalltalk/blob/62dab58e5231909c7286f1e61e26c9f503b2b3df/kernel/SmallInt.st

【问题讨论】：

Smalltalk 原始方法和原始类必须在语言之外（或者我应该说下面）实现。看到<primitive: VMpr_SmallInteger_plus>？这是一个线索。搜索VMpr_SmallInteger_plus 的任何实现的non-Smalltalk 代码。（如果您提供指向您正在浏览的代码的链接，我可能会比这更有帮助。）
那么这里的primitive 是什么意思？这是关键字吗？
如@zwol所说，由于源码在github上，可以用github.com/gnu-smalltalk/smalltalk/…搜索

标签： oop smalltalk

【解决方案1】：

从概念上讲，原始方法是由虚拟机 (VM) 而非常规 Smalltalk 代码实现的行为（例程）片段。

当 Smalltalk 编译器找到语句 <primitive: ...> 时，它会将其解释为一种特殊类型的方法，其参数（在您的情况下为 VMpr_SmallInteger_plus）表示 VM 中目标例程的整数索引。

在这个意义上，原语是一个全局例程，不绑定到任何特定类的MethodDictionary。原始逻辑适用于某些类的接收器和参数，这就是为什么它必须检查接收器和参数（如果有的话）是否符合其要求。如果不是，原语 fails 并且在这种情况下，控制流向紧跟<primitive: ...> 语句的 Smalltalk 代码。否则原语 succeeds 和下面的 Smalltalk 代码不会被执行。另请注意，编译器将不允许在 <primitive:...> 语句上方出现临时声明以外的任何 Smalltalk 代码。

在您的示例中，如果参数 arg 不是预期的类（可能是 SmallInteger），则例程放弃尝试将其求和到接收器并将操作的解析委托给 Smalltalk 代码。

如果参数恰好是SmallInteger，原语将计算结果（使用 VM 中保存的例程）并用它来回答。

我还没有看到这个原语的代码，但是如果求和的结果不适合SmallInteger，也可能会发生原语失败的情况，在这种情况下，接收者和参数都将被强制转换为LargeIntegers 和添加将发生在相应类（LargePositiveInteger 或 LargeNegativeInteger）的 #+ 方法中。

Smalltalk 代码的另一个分支允许在 SmallInteger 和任何其他类型的对象之间实现多态和。例如，如果您评估 3 + 4.0，Smalltalk 代码的这一部分就会发生，因为在这种情况下，参数是 Float。如果您评估 3 + (4 / 3) 等，也会发生类似的情况。

【讨论】：