字符串插值

Josh Suereth 著

简介

自2.10.0版本开始,Scala提供了一种新的机制来根据数据生成字符串:字符串插值。字符串插值允许使用者将变量引用直接插入处理过的字面字符中。如下例:

val name="James"
println(s"Hello,$name")//Hello,James

在上例中, s”Hello,$name” 是待处理字符串字面,编译器会对它做额外的工作。待处理字符串字面通过“号前的字符来标示(例如:上例中是s)。字符串插值的实现细节在 SIP-11 中有全面介绍。

用法

Scala 提供了三种创新的字符串插值方法:s,f 和 raw.

s 字符串插值器

在任何字符串前加上s,就可以直接在串中使用变量了。你已经见过这个例子:

val name="James"
println(s"Hello,$name")//Hello,James 此例中,$name嵌套在一个将被s字符串插值器处理的字符串中。插值器知道在这个字符串的这个地方应该插入这个name变量的值,以使输出字符串为Hello,James。使用s插值器,在这个字符串中可以使用任何在处理范围内的名字。

字符串插值器也可以处理任意的表达式。例如:

println(s"1+1=${1+1}") 将会输出字符串1+1=2。任何表达式都可以嵌入到${}中。

f 插值器

在任何字符串字面前加上 f,就可以生成简单的格式化串,功能相似于其他语言中的 printf 函数。当使用 f 插值器的时候,所有的变量引用都应当后跟一个printf-style格式的字符串,如%d。看下面这个例子:

val height=1.9d
val name="James"
println(f"$name%s is $height%2.2f meters tall")//James is 1.90 meters tall f 插值器是类型安全的。如果试图向只支持 int 的格式化串传入一个double 值,编译器则会报错。例如:

val height:Double=1.9d

scala>f"$height%4d"
<console>:9: error: type mismatch;
 found : Double
 required: Int
           f"$height%4d"
              ^ f 插值器利用了java中的字符串数据格式。这种以%开头的格式在 [Formatter javadoc] 中有相关概述。如果在具体变量后没有%,则格式化程序默认使用 %s(串型)格式。

raw 插值器

除了对字面值中的字符不做编码外,raw 插值器与 s 插值器在功能上是相同的。如下是个被处理过的字符串:

scala>s"a\nb"
res0:String= 
a
b 这里,s 插值器用回车代替了\n。而raw插值器却不会如此处理。

scala>raw"a\nb"
res1:String=a\nb 当不想输入\n被转换为回车的时候,raw 插值器是非常实用的。

除了以上三种字符串插值器外,使用者可以自定义插值器。

高级用法

在Scala中,所有处理过的字符串字面值都进行了简单编码转换。任何时候编译器遇到一个如下形式的字符串字面值:

id"string content" 它都会被转换成一个StringContext实例的call(id)方法。这个方法在隐式范围内仍可用。只需要简单得 建立一个隐类,给StringContext实例增加一个新方法,便可以定义我们自己的字符串插值器。如下例:

//注意:为了避免运行时实例化,我们从AnyVal中继承。 
//更多信息请见值类的说明
implicit class JsonHelper(val sc:StringContext) extends AnyVal{
  def json(args:Any*):JSONObject=sys.error("TODO-IMPLEMENT")
}

def giveMeSomeJson(x:JSONObject):Unit=...

giveMeSomeJson(json"{name:$name,id:$id}") 在这个例子中,我们试图通过字符串插值生成一个JSON文本语法。隐类 JsonHelper 作用域内使用该语法,且这个JSON方法需要一个完整的实现。只不过,字符串字面值格式化的结果不是一个字符串,而是一个JSON对象。

当编译器遇到”{name:$name,id:$id”}”,它将会被重写成如下表达式:

new StringContext("{name:",",id:","}").json(name,id)

隐类则被重写成如下形式

new JsonHelper(new StringContext("{name:",",id:","}")).json(name,id)

所以,JSON方法可以访问字符串的原生片段而每个表达式都是一个值。这个方法的一个简单但又令人迷惑的例子:

implicit class JsonHelper(val sc:StringContext) extends AnyVal{
  def json(args:Any*):JSONObject={
    val strings=sc.parts.iterator
    val expressions=args.iterator
    var buf=new StringBuffer(strings.next)
    while(strings.hasNext){
      buf append expressions.next
      buf append strings.next
    }
    parseJson(buf)
  }
}

被处理过的字符串的每部分都是StringContext的成员。每个表达式的值都将传入到JSON方法的args参数。JSON方法接受这些值并合成一个大字符串,然后再解析成JSON格式。有一种更复杂的实现可以避免合成字符串的操作,它只是简单的直接通过原生字符串和表达式值构建JSON。

限制

字符串插值目前对模式匹配语句不适用。此特性将在2.11版本中生效。

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