说说erlang tuple和record结构

erlang有两种复合结构，tuple和list，两者的区别是tuple子元素的个数是固定不变的，声明后就不能改变了；而list是可变的，可以通过[H|T]来取出或插入新元素。record有点像C/C++里面的结构体，实际上是语法糖，方便我们的开发，代码汇编时转成tuple表达形式。

Tuple

tuple的表示方法如：

{Term1,...,TermN}

下面以例子说明erlang tuple及一些基本操作：

1> A = {1,2}.
{1,2}
2> tuple_size(A).
2
3> is_tuple(A).
true
4> tuple_to_list(A).
[1,2]
5> element(1, A).
1
6> setelement(2, A, 3).
{1,3}

Record

record有点像C/C++里面的结构体，表示方法如：

-record(Name, {Field1 [= Value1],
               ...
               FieldN [= ValueN]}).

下面以例子说明erlang record及一些基本操作：

%% shell下定义 record结构 person
%% 等效程序里定义 -record(person, {name, age}).
7> rd(person, {name, age}).
person
8> A1 = #person{name = "john", age = 10}.
#person{name = "john",age = 10}
9> A2 = A1#person{name = "Lucy"}.
#person{name = "Lucy",age = 10}


%% record 一次赋值
10> X = #person{_ = 1}.
#person{name = 1,age = 1}
11> element(2, X).
1
12> setelement(2, X, "Tom").
#person{name = "Tom",age = 1}

14> P=#person{}.
#person{name = undefined,age = undefined}
15> is_record(P,person).
true
16> #person.age.
3
17> #person.name.
2

tuple 和 record 有什么关系？

record只是语言程序上的结构，方便我们的开发，在erlang编译的时候会转成tuple处理

%% shell下定义 record结构 person2
%% 等效程序里定义 -record(person2, {name = "", age = 1}).
23> rd(person2, {name = "", age = 1}).
person2
24> A3 = #person2{name = "Jimmy"}.
#person2{name = "Jimmy",age = 1}


%% 模式匹配
25> {_, Name, _} = A3.
#person2{name = "Jimmy",age = 0}
26> Name.
"Jimmy"
27> #person2{name = Name2} = A3.
#person2{name = "Jimmy",age = 0}
28> Name2.
"Jimmy"

下面，以一个简单的例子，测试tuple和record的汇编代码

-module(test).

-export([test/0]).

-record(person, {name, age}).

test() ->
	A = {person, "Tom", 1},
	B = #person{name = "Tom", age = 1},
	{A,B}.

通过命令erlc -S test.erl 可以生成 test.S的汇编代码

{function, test, 0, 2}.
{label,1}.
{line,[{location,"c:/test.erl",7}]}.
{func_info,{atom,test},{atom,test},0}.
{label,2}.
{move, {literal, { {person,"Tom",1} ,{person,"Tom",1}} }, {x,0} }.
return.

record_info/2

说到record，不得不提record_info/2，这个函数用以获取record的信息，原型：

record_info(Type, Record) -> integer() | list

Type有两种：size、fields

34> rd(person,{id, name}).
person
35> record_info(fields, person).
[id,name]
36> record_info(size, person).
3

record_info/2实际上一个语法糖，写个例子tt.erl说明一下：

-module(tt).
-compile(export_all).

-record(person,{id, name, age}).
fields() ->
	record_info(fields, person).
	
size() ->
	record_info(size, person).

erlc -S tt.erl

编译这个模块得到 tt.S，这是其中的汇编码：

{function, fields, 0, 2}.
{label,1}.
{line,[{location,"tt.erl",5}]}.
{func_info,{atom,tt},{atom,fields},0}.
{label,2}.
{move,{literal, [id,name,age] },{x,0}}.
return.

{function, size, 0, 4}.
{label,3}.
{line,[{location,"tt.erl",8}]}.
{func_info,{atom,tt},{atom,size},0}.
{label,4}.
{move,{integer,4},{x,0}}.
return.

在编译期就直接被erlang优化了

修改tuple结构

R16以后，erlang提供了2个接口用于修改tuple结构。
1、增加tuple元素
erlang:append_element(Tuple1, Term)
> erlang:append_element({one, two}, three).
{one,two,three}

等效于 list_to_tuple(tuple_to_list(Tuple1) ++ [Term])，但性能比后者高


2、移除tuple元素
erlang:delete_element(Index, Tuple1)
> erlang:delete_element(2, {one, two, three}).
{one,three}

record 的模式匹配

record有两种模式匹配的方法：

1> rd(person, {a,b}).
person
2> case #person{a=10} of #person{a=A} -> A; _ -> false end.
10
3> A.
10
4> #person{a=B} = #person{a=15}.
#person{a = 15,b = undefined}
5> B.
15

现在，顺道讨论下 record 模式匹配的本质。

1> rd(person, {a,b}).
person
2> #person{} =:= #person{a=1}.
false
3> case #person{a=1} of #person{} -> true; _ -> false end.
true
4> #person{} = #person{a=1}.
#person{a = 1,b = undefined}

前面说到 record在运行期会编译成tuple，所以第2点是判断两个tuple是否相同。

而第3点和第4点本质差别不大，只是执行了模式匹配，检查tuple是否 3 个元素，且第一个元素是原子person，不会判断除其他元素值是否相等，但是如果像下面这样写就会匹配到其他元素了。

5> case #person{a=1} of #person{a=3} -> true; _ -> false end.
false
6> #person{a=3} = #person{a=1}.
** exception error: no match of right hand side value #person{a = 1,b = undefined}

有兴趣的同学参照上面打印erlang模块汇编码就可以找到答案了。

更新说明：
2014/10/30 补充了record函数 record_info/2的说明
2014/11/06 补充了record函数is_record/2等基本操作
2015/2/11 补充了两个tuple结构修改函数
2015/3/4 补充了record的模式匹配

参考：http://blog.csdn.net/mycwq/article/details/31421341