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赋值语句

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在程式设计中，赋值语句（英语：assignment statement），会将一个特定的值设置到某个特定的存储地址去，这个位置被标记成一个特定的变量名称。换句话说，这个叙述会复制一个值到某个特定变量中。在多数的指令式编程语言中，这种叙述是其中最基础的结构。

赋值语句的通用表示方法通常是 x = expr （这种表示法最早源自Superplan 1949–51，因为 Fortran 1957与C语言而广为人知。），另一种形式则为 x := expr（这种形式最早来自ALGOL 1958，因为Pascal而盛行）。在这两种表示法之外，仍然存在许多其他的形式。

对多数的指令式编程语言来说，赋值语句允许某个特定变量，在其生命周期与作用域之中，可以被赋值为不同的值，或是重复被指定值。

概论

在指令式编程中，随着时间改变，不同的值被关系到某个特定的变量名称上。变量是数值的容器。可以先指派变量为某个值，在之后再用另一个值来加以取代。在这种模型中，程序的运作，是透过每次成功的赋值语句，来改变其状态。指令式编程语言，倚靠赋值语句来进行迭代。在最低的层级中，赋值语句是以汇编语言指令，如 MOVE 或 STORE来实现。

以C语言为例，下列的代码段落可以作为赋值语句的例子： 

int x = 10; 
float y;
x = 23;
y = 32.4f;

在第一行代码中，变量x先被宣告为int类型，之后将数值10赋值给它。在第二行，变量y被宣告为float类型，但没有指定值。在第三行，变量x被重新赋值为数值23。在第四行中，变量y被赋值为浮点数值32.4f。

单赋值

参见：纯函数式编程和静态单赋值形式

任何改变现存值的赋值（比如x := x + 1），在纯函数式语言中都是不允许的[1]。在函数式编程中，赋值是被劝阻的，用以支持也叫做“初始化”的单赋值。单赋值是名字绑定的用例，不同于本文其他部分描述的赋值之处在于，它只能做一次，通常是在变量被创建的时候，不允许后续的重新赋值。

表达式的求值，如果不改变机器的可察见状态[2]，并且对相同的输入产生相同的值[1]，就没有副作用。指令式赋值，在销毁旧值并使之不可获得时，在将旧值替代为新值时，就可能介入了副作用[3]；为此在LISP和函数式编程中，这被称为“破坏性”（destructive）赋值，类似于“破坏性更新”。

在纯函数式语言比如Haskell中，单赋值是赋值的唯一形式，这里没有在指令式语言意义上的变量[1]，而是命名的常量值，并具有可能的合成（compoud）本性，即它们的元素"在需要时"被逐步的定义。纯函数式语言，由于值之间相互独立，可以提供在并行计算上的优势，它避免了顺序的一时一步执行的冯·诺伊曼瓶颈[4]。

非纯函数式语言，同时提供了单赋值和真赋值（尽管相比指令式编程语言而言真赋值典型的较少使用）。例如，在Scheme中，单赋值（通过let），和真赋值（通过set!），二者都可以用于所有变量上，并提供专门的原语（primitive）用于在列表、向量、字符串等之内做破坏性更新。在OCaml中，只有单赋值，通过let name = value语法，被允许用于变量；而破坏性更新，可通过单独的<-算符，用于数组的元素和字符串，还可用于已经被编程者显式声明为可变（意味着能够在其初始化声明之后被变更）的记录字段和对象。

使用单赋值的函数式编程语言，包括Clojure（针对数据结构，而非变量）、Erlang（相比Haskell，它接受多次赋值，如果值相等的话）、F#、Haskell、Lava、OCaml、Oz（对用数据流变量，而非cell）、Racket（对于一些数据结构如列表，而非符号）、SASL、Scala（对于变量）、SISAL、Standard ML。非回溯的Prolog代码可以被看作“明显的”单赋值，这里明显的含义为，它的（命名）变量可以显式的处在未赋值状态，或只能准确的被设置一次。相反的，在Haskell中，没有未赋值变量，而所有变量可以看作在创建时就被隐式的设定了它的值（更精确的说是设置了计算对象在“在需要时”产生它的值）。

赋值语句的回传值

在一些编程语言中，赋值语句的整个语句可能会传回某种类型的一个值，而在其它语言中则不会。

在 C 编程语言中赋值语句只会单纯返回指定值，而允许这样子的词组 x = y = a，其中赋值语句 y = a 返回值 a，然后将值赋值到 x。在诸如 while ((ch = getchar()) != EOF) {…} 的语句中，函数的返回值可用于控制循环，同时将相同的值赋值给变量 ch。

在其它编程语言中例如 Scheme，赋值语句的返回值是未定义的，而且这些词组无效。

在 Haskell 中没有变量赋值；但类似于赋值的操作（如分配给数组的字段或可变量据结构的字段）通常以 unit类型为单位进行求值，unit 类型以 ()表示。这种类型只有一个可能的值，因此不包含任何资讯。它通常是纯粹为了副作用而评估的表达类型。

赋值的各种形式

条件化赋值

连环赋值

并行赋值

一些编程语言，比如APL、Common Lisp[5]、Go[6]、JavaScript（自从1.7）、Lua、Maple、occam 2[7]、Perl[8]、PHP、Python[9]、REBOL、Ruby[10]、Windows PowerShell，允许多个变量被并行的赋值，语法如下： 

a, b := 0, 1

它同时赋值0到a和1到b。这经常叫做并行（parallel）赋值；它是CPL语言于1963年介入的，当时名字叫做同时（simultaneous）赋值[11]，有时也叫做多（multiple）赋值，但这在与单（single）赋值一起用时会产生混淆，因为它们不是对比的。如果赋值的右手侧是一个单一变量（比如一个数组或结构），这个特征就叫做解包（unpacking）[12]或解构（destructuring）赋值[13]： 

var list := {0, 1}
a, b := list

这个列表将被解包使得赋值0至a和1至b。进一步的： 

a, b := b, a

对换a和b的值。在没有并行赋值的语言中，这必须通过临时变量来书写： 

var t := a
a := b
b := t

因为a := b; b := a将把a和b二者都赋值为b最初的值。

一些语言，比如Go和Python，将并行赋值、元组和自动元组解包结合起来，允许从一个单一函数返回多个值，比如如下Python的例子： 

def f():
    return 1, 2
a, b = f()

而其他语言，比如C#，要求使用圆括号的显式元组构造和解构，如下面例子这样： 

(a, b) = (b, a);

(string, int) f() => ("foo", 1);
var (a, b) = f();

这提供了从一个函数返回多个值要使用输出参数的一种替代方式。这最早见于CLU语言（1974年），而CLU推动了一般的并行赋值变得流行。

在C和C++中，逗号运算符，在允许多个赋值出现在一个单一语句上类似于并行赋值，写a = 1, b = 2替代a, b = 1, 2。这主要用在for循环中，在其他语言比如Go中，被替代为并行赋值[14]。但是上述C++代码不确保完全的同时性，因为代码a = b, b = a+1的右侧项是在左侧项之后运算的。在语言如Python中，a, b = b, a+1将并发的赋值两个变量，使用最初的a的值来计算新b的值.

赋值与等式符号

参见：关系运算符 § 与赋值运算符的混淆情况

标记法

参见：关系运算符 § 标准关系运算符

复制分配的两个最常见的表示形式是等号（=）和冒号等于（:=）。这两种形式都可以在语义上表示赋值语句或赋值运算符（它也具有值），这取决于语言用法。

variable = expression Fortran, PL/I, C (和派生者比如C++, Java等), Bourne shell, Python, Go (赋值预先声明的变量), R, Windows PowerShell等。
variable := expression ALGOL (和派生者), Simula, CPL, BCPL, Pascal[15] (和派生者比如Modula), Mary, PL/M, Ada, Smalltalk, Eiffel[16][17], Oberon, Dylan,[18] Seed7, Go (声明和定义变量的快捷方式),[19] Io, AMPL, ML,[20]等。

其他可能性包括左箭头或关键字，但还有其他更罕见的变体：

variable << expression Magik
variable <- expression F#, OCaml, R, S
variable <<- expression R
assign("variable", expression) R
variable ← expression APL,[21] Smalltalk
variable =: expression J
LET variable = expression BASIC
let variable := expression XQuery
set variable to expression AppleScript
set variable = expression C shell
Set-Variable variable (expression) Windows PowerShell
variable : expression Macsyma, Maxima, Rebol
var variable expression mIRC脚本语言
reference-variable :- reference-expression Simula

数学伪代码分配通常用左箭头表示。有些平台将表达式放在左侧，变量放在右侧：

MOVE expression TO variable COBOL
expression → variable TI-BASIC, Casio BASIC
expression -> variable BETA, R
put expression into variable LiveCode

一些面向表达式的语言比如 Lisp 和 Tcl，对所有语句（包括赋值）统一使用前缀（或后缀）语法。

(setf variable expression) Common Lisp
(set! variable expression) Scheme[22][23][24]
set variable expression Tcl
expression variable ! Forth

另见

注释

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 Crossing borders: Explore functional programming with Haskell 互联网档案馆的存档，存档日期November 19, 2010，., by Bruce Tate
  2. ^ Mitchell, John C. Concepts in programming languages. Cambridge University Press. 2003: 23 [3 January 2011]. ISBN 978-0-521-78098-8. 
  3. ^ Imperative Programming Languages (IPL) (PDF). gwu.edu. [20 April 2018]. 
  4. ^ John C. Mitchell. Concepts in programming languages. Cambridge University Press. 2003: 81–82 [3 January 2011]. ISBN 978-0-521-78098-8. 
  5. ^ CLHS: Macro SETF, PSETF. Common Lisp Hyperspec. LispWorks. [23 April 2019]. 
  6. ^ The Go Programming Language Specification: Assignments
  7. ^ INMOS Limited (编). Occam 2 Reference Manual. New Jersey: Prentice Hall. 1988. ISBN 0-13-629312-3. 
  8. ^ Wall, Larry; Christiansen, Tom; Schwartz, Randal C. Perl Programming Language 2. Cambridge: O´Reilly. 1996. ISBN 1-56592-149-6. 
  9. ^ Lutz, Mark. Python Programming Language 2. Sebastopol: O´Reilly. 2001. ISBN 0-596-00085-5. 
  10. ^ Thomas, David; Hunt, Andrew. Programming Ruby: The Pragmatic Programmer's Guide. Upper Saddle River: Addison Wesley. 2001. ISBN 0-201-71089-7. 
  11. ^ D.W. Barron et al., "The main features of CPL", Computer Journal 6:2:140 (1963). full text (subscription)
  12. ^ PEP 3132 -- Extended Iterable Unpacking. legacy.python.org. [20 April 2018]. 
  13. ^ Destructuring assignment. MDN Web Docs. [20 April 2018]. 
  14. ^ Effective Go: for, "Finally, Go has no comma operator and ++ and -- are statements not expressions. Thus if you want to run multiple variables in a for you should use parallel assignment (although that precludes ++ and --)."
  15. ^ Moore, Lawrie. Foundations of Programming with Pascal. New York: John Wiley & Sons. 1980. ISBN 0-470-26939-1. 
  16. ^ Meyer, Bertrand. Eiffel the Language. Hemel Hempstead: Prentice Hall International(UK). 1992. ISBN 0-13-247925-7. 
  17. ^ Wiener, Richard. An Object-Oriented Introduction to Computer Science Using Eiffel. Upper Saddle River, New Jersey: Prentice Hall. 1996. ISBN 0-13-183872-5. 
  18. ^ Feinberg, Neal; Keene, Sonya E.; Mathews, Robert O.; Withington, P. Tucker. Dylan Programming. Massachusetts: Addison Wesley. 1997. ISBN 0-201-47976-1. 
  19. ^ The Go Programming Language Specification - The Go Programming Language. golang.org. [20 April 2018]. 
  20. ^ Ullman, Jeffrey D. Elements of ML Programming: ML97 Edition. Englewood Cliffs, New Jersey: Prentice Hall. 1998. ISBN 0-13-790387-1. 
  21. ^ Iverson, Kenneth E. A Programming Language. John Wiley and Sons. 1962. ISBN 0-471-43014-5. （原始内容存档于2009年6月4日）. 
  22. ^ Dybvig, R. Kent. The Scheme Programming Language: ANSI Scheme. New Jersey: Prentice Hall. 1996. ISBN 0-13-454646-6. 
  23. ^ Smith, Jerry D. Introduction to Scheme. New Jersey: Prentice Hall. 1988. ISBN 0-13-496712-7. 
  24. ^ Abelson, Harold; Sussman, Gerald Jay; Sussman, Julie. Structure and Interpretation of Computer Programs. New Jersey: McGraw-Hill. 1996. ISBN 0-07-000484-6. 

参考

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