MoonBit 周报 Vol.52：增加类型别名的支持、错误类型声明方式说明、MoonBit AI 支持生成文档等！

weekly 2024-08-05

MoonBit更新

• JSON字面量支持array spread。

let xs: Array[@json.JsonValue] = [1, 2, 3, 4]
let _: @json.JsonValue = [1, ..xs]

• 增加了类型别名的支持，主要是为了渐进式代码重构和迁移，而不是某种给类型简短名字的机制。例如，假设需要把 @stack.Stack 重命名为 @stack.T，一次性完成迁移需要修改大量使用 @stack.Stack 的地方，对于大项目很容易产生 conflict，如果有第三方包使用了 @stack.Stack，则会直接造成 breaking change。使用 type alias，则可以在重命名后留下一个 @stack.Stack 的 alias，使现有代码不会失效：

/// @alert deprecated "Use `T` instead"
pub typealias Stack[X] = T[X]

接下来，可以渐进式地逐步迁移对 @stack.Stack 的使用、给第三方用户时间去适配新的名字。直到迁移全部完成，再移除 type alias 即可。除了类型重命名，typealias 还可用于在包之间迁移类型定义等等

• 增加了给 trait object 定义新的方法的支持：

trait Logger {
  write_string(Self, String) -> Unit
}

trait CanLog {
  output(Self, Logger) -> Unit
}

// 给 trait object 类型 `Logger` 定义新的方法 `write_object`
fn write_object[Obj : CanLog](self : Logger, obj : Obj) -> Unit {
  obj.output(self)
}

impl[K : CanLog, V : CanLog] CanLog for Map[K, V] with output(self, logger) {
  logger.write_string("Map::of([")
  self.each(fn (k, v) {
    // 使用 `Logger::write_object` 方法来简化
    logger
    ..write_string("(")
    ..write_object(k)
    ..write_string(", ")
    ..write_object(v)
    .write_string(")")
  })
  logger.write_string("])")
}

• 【breaking change】在可能返回错误的返回值类型 T!E 中，错误类型 E 只能是使用 type! 关键字声明具体的错误类型，目前支持以下两种声明方式：

type! E1 Int   // error type E1 has one constructor E1 with an Integer payload
type! E2       // error type E2 has one constructor E2 with no payload

函数声明中可以使用上述具体的错误类型来进行标注，并通过使用 raise 来返回具体的错误，比如

fn f1() -> Unit!E1 { raise E1(-1) }
fn f2() -> Unit!E2 { raise E2 }

• 添加了内置的 Error 类型作为默认的错误类型，可以在函数声明中使用以下几种等价的声明方式来表明函数会返回 Error 类型的错误，比如：

fn f1!() -> Unit { .. }
fn f2() -> Unit! { .. }
fn f3() -> Unit!Error { .. }

对于匿名函数和矩阵函数，可以通过使用 fn! 来标注该函数可能返回 Error 类型的错误，比如

fn apply(f: (Int) -> Int!, x: Int) -> Int! { f!(x) }

fn main {
  try apply!(fn! { x => .. }) { _ => println("err") }    // matrix function
  try apply!(fn! (x) => { .. }) { _ => println("err") }  // anonymous function
}

通过 raise 和 f!(x) 这种形式返回的具体的错误类型可以向上 cast 到 Error 类型，比如

type! E1 Int
type! E2
fn g1(f1: () -> Unit!E1) -> Unit!Error {
  f1!()      // error of type E1 is casted to Error
  raise E2   // error of type E2 is casted to Error
}

错误类型可以被模式匹配，当被匹配的类型是 Error 的时候，模式匹配的完备性检查会要求添加使用 pattern _ 进行匹配的分支，而当其是某个具体的错误类型的时候则不需要，比如

type! E1 Int
fn f1() -> Unit!E1 { .. }
fn f2() -> Unit!Error { .. }
fn main {
  try f1!() { E1(errno) => println(errno) }  // this error handling is complete
  try f2!() {
    E1(errno) => println(errno)
    _ => println("unknown error")
  }
}

此外，在 try 表达式中，如果使用了不同种类的错误类型，那么整个 try 表达式可以返回的错误类型会按照 Error 类型进行处理，比如

type! E1 Int
type! E2
fn f1() -> Unit!E1 { .. }
fn f2() -> Unit!E2 { .. }
fn main { 
  try {
    f1!()
    f2!()
  } catch {
    E1(errno) => println(errno)
    E2 => println("E2")
    _ => println("unknown error")   // currently this is needed to ensure the completeness
  }
}

我们会在后续的版本中对此进行改进，以使得完备性检查可能更加精确

• 添加了 Error bound，以在泛型函数中对泛型参数加以约束，使得其可以作为错误类型出现在函数签名中，比如

fn unwrap_or_error[T, E: Error](r: Result[T, E]) -> T!E {
  match r {
    Ok(v) => v
    Err(e) => raise e
  }
}

标准库更新

• Bigint 变为builtin类型

构建系统更新

• 支持 debug 单个.mbt文件
• moon test支持包级别的并行测试
• moon.mod.json增加root-dir字段，用于指定模块的源码目录，只支持指定单层文件夹，不支持指定多层文件夹。moon new会默认指定root-dir为src，exec 和 lib 模式的默认目录结构变为：

exec 
├── LICENSE 
├── README.md 
├── moon.mod.json 
└── src  
    ├── lib  
    │   ├── hello.mbt    
    │   ├── hello_test.mbt
    │   └── moon.pkg.json
    └── main  
        ├── main.mbt
        └── moon.pkg.json 
       
lib
├── LICENSE 
├── README.md 
├── moon.mod.json 
└── src  
    ├── lib  
    │   ├── hello.mbt
    │   ├── hello_test.mbt
    │   └── moon.pkg.json
    ├── moon.pkg.json
    └── top.mbt

工具链更新

• MoonBit AI 支持生成文档