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<title>Extensión del lenguaje de programación C: pre-procesador Cedro</title>
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<span class="language-selector">Español, <a href="README.en.html">English</a></span>
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</h1>
<p><em>Cedro</em> es una extensión del lenguaje C que funciona como pre-procesador con ocho prestaciones:</p>
<ol>
<li>La <a href="#backstitch-macro">macro <em>pespunte</em> <code>x@ f(), g(y);</code> → <code>f(x); g(x, y);</code></a> (<a href="#backstitch-macro-related-work">obras relacionadas</a>).</li>
<li><a href="#deferred-resource-release">Devolución <em>diferida</em> de recursos <code>auto ...</code></a> o <code>defer ...</code> (<a href="#deferred-resource-release-related-work">obras relacionadas</a>).</li>
<li><a href="#label-break">Salida de <em>bucles anidados</em> <code>break <em>etiqueta</em>;</code></a> (<a href="#label-break-related-work">obras relacionadas</a>).</li>
<li><a href="#slice-notation">Notación para <em>porciones</em> de ristras <code><em>ristra</em>[<em>inicio</em>..<em>fin</em>]</code></a> (<a href="#slice-notation-related-work">obras relacionadas</a>).</li>
<li><a href="#block-macros">Macros de <em>bloque</em> <code>#define { ... #define }</code></a><!-- (<a href="#block-macros-related-work">obras relacionadas</a>)-->.</li>
<li><a href="#loop-macros">Macros de <em>bucle</em> <code>#foreach { ... #foreach }</code></a> (<a href="#loop-macros-related-work">obras relacionadas</a>).</li>
<li><a href="#binary-include">Inclusión <em>binaria</em> <code>#embed "..."</code></a> (<a href="#binary-include-related-work">obras relacionadas</a>).</li>
<li>Mejores <a href="#number-literals">literales numéricos</a> (<code>12'34</code> | <code>12_34</code> → <code>1234</code>, <code>0b1010</code> → <code>0xA</code>).</li>
</ol>
<p>Para activarlo, el fichero fuente debe contener esta línea:
<code>#pragma Cedro 1.0</code><br/>
Si no, el fichero se copia directamente a la salida.</p>
<p>Esa línea puede contener ciertas opciones, por ejemplo
<code>#pragma Cedro 1.0 defer</code>
para activar el uso de
<a href="#deferred-resource-release"><code>defer</code> en vez de <code>auto</code></a>.</p>
<p>El <b>código fuente</b> (licencia <a href="http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0">Apache 2.0</a>) se encuentra en <a href="https://sentido-labs.com/es/biblioteca/?filter=cedro">la biblioteca</a>.<br/>Para compilarlo, véase <a href="#compile">Compilar</a>.<br/><code>cedro</code> sólo usa las funciones estándar C, <code>cedrocc</code> y <code>cedro-new</code> requieren <a href="https://es.wikipedia.org/wiki/POSIX">POSIX</a>.</p>
<code id="usage-cedro">Uso: cedro [opciones] <fichero.c>…
cedro new <nombre> # Ejecuta: <a href="#cedro-new">cedro-new</a> <nombre>
Para leer desde stdin, se pone - en vez de <fichero.c>.
El resultado va a stdout, se puede compilar sin fichero intermedio:
cedro fichero.c | cc -x c - -o fichero
Es lo que hace el programa <a href="#cedrocc">cedrocc</a>:
cedrocc -o fichero fichero.c
Con cedrocc, las siguientes opciones son implícitas:
--insert-line-directives
Sólo se modifica el código tras la línea `#pragma Cedro 1.0`,
que puede incluir ciertas opciones: `#pragma Cedro 1.0 defer`
--apply-macros Aplica las macros: pespunte, diferido, etc. (implícito)
--no-apply-macros No aplica las macros.
--escape-ucn Encapsula los caracteres no-ASCII en identificadores.
--no-escape-ucn No encapsula caracteres en identificadores. (implícito)
--discard-comments Descarta los comentarios.
--discard-space Descarta los espacios en blanco.
--no-discard-comments No descarta los comentarios. (implícito)
--no-discard-space No descarta los espacios. (implícito)
--insert-line-directives Inserta directivas `#line`.
--no-insert-line-directives No inserta directivas `#line`. (implícito)
--embed-as-string=<límite> Usa cadenas literales en vez de octetos
para ficheros menores que <límite>.
Valor implícito: 0
--c99 Produce código fuente para C99. (implícito)
Elimina los separadores de dígitos («'» | «_»),
convierte literales binarios en hexadecimales («0b1010» → «0xA»),
y expande `#embed`.
No es un traductor entre distintas versiones de C.
--c89 Produce código fuente para C89/C90. Por ahora es lo mismo que --c99.
--c11 Produce código fuente para C11. Por ahora es lo mismo que --c99.
--c17 Produce código fuente para C17. Por ahora es lo mismo que --c99.
--c23 Produce código fuente para C23.
Por ejemplo, mantiene los separadores de dígitos («'» | «_» → «'»),
los literales binarios («0b1010» → «0b1010»),
y no expande las directivas `#embed`.
--print-markers Imprime los marcadores.
--no-print-markers No imprime los marcadores. (implícito)
--benchmark Realiza una medición de rendimiento.
--validate=ref.c Compara el resultado con el fichero «ref.c» dado.
No aplica las macros: para comparar el resultado de aplicar Cedro
a un fichero, pase la salida a través de esta opción, por ejemplo:
`cedro fichero.c | cedro - --validate=ref.c`
--version Muestra la versión: 1.0
El «pragma» correspondiente es: `#pragma Cedro 1.0`</code>
<p>La opción <code>--escape-ucn</code> encapsula los caracteres Unicode®
fuera del intervalo ASCII, cuando forman parte de un identificador,
como nombres de caracteres universales C99
(«C99 standard», página 65, «<a href="http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg14/www/docs/n1256.pdf#65">6.4.3 Universal character names</a>»),
lo que puede servir para compiladores más antiguos sin capacidad UTF-8 como
<a href="https://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=67224#c32">GCC antes de la versión 10</a>.</p>
<p>Para la documentación (en inglés) de la API, véase <url><a href="doc/api/index.html">doc/api/index.html</a></url>
tras ejecutar <code>make doc</code> que necesita tener
<a href="https://www.doxygen.nl/index.html">Doxygen</a> instalado.</p>
<h2><code id="compile">Compilar</code> <a class="anchor" href="#compile">#compile</a></h2>
<p>Lo más sencillo es <code>cc -o bin/cedro src/cedro.c</code>, pero es más conveniente usar <code>make</code>:</p>
<code>$ make help
Objetivos disponibles:
release: compilación optimizada, comprobaciones desactivadas, NDEBUG definido.
→ bin/cedro*
debug: compilación para diagnóstico, comprobaciones activadas.
→ bin/cedro*-debug
static: lo mismo que release, sólo que con enlace estático.
→ bin/cedro*-static
doc: construye la documentación con Doxygen https://www.doxygen.org
→ doc/api/index.html
test: construye tanto release como debug, y dispara la batería de pruebas.
check: aplica varias herramientas de análisis estático:
sparse: <a href="https://sparse.docs.kernel.org/">https://sparse.docs.kernel.org/</a>
valgrind: <a href="https://valgrind.org/">https://valgrind.org/</a>
gcc -fanalyzer:
<a href="https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Static-Analyzer-Options.html">https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Static-Analyzer-Options.html</a>
clean: elimina el directorio bin/, y limpia también dentro de doc/.</code>
<h2><code id="cedrocc">cedrocc</code> <a class="anchor" href="#cedrocc">#cedrocc</a></h2>
<p>El segundo ejecutable, <code>cedrocc</code>, permite usar Cedro como si fuera parte del compilador C.</p>
<code id="usage-cedrocc">Uso: cedrocc [opciones] <fichero.c> [<fichero2.o>…]
Ejecuta Cedro en el primer nombre de fichero que acabe en «.c»,
y compila el resultado con «cc -x c - -x none» mas los otros argumentos.
cedrocc -o fichero fichero.c
cedro fichero.c | cc -x c - -o fichero
Las opciones se pasan tal cual al compilador, excepto las que
empiecen con «--cedro:…» que corresponden a opciones de cedro,
por ejemplo «--cedro:escape-ucn» es como «cedro --escape-ucn».
La siguiente opción es implícita:
--cedro:insert-line-directives
Algunas opciones de GCC activan opciones de Cedro automáticamente:
--std=c90|c89|iso9899:1990|iso8999:199409 → --cedro:c90
--std=c99|c9x|iso9899:1999|iso9899:199x → --cedro:c99
--std=c11|c1x|iso9899:2011 → --cedro:c11
--std=c17|c18|iso9899:2017|iso9899:2018 → --cedro:c17
--std=c2x → --cedro:c23
Además, para cada `#include`, si encuentra el fichero lo lee y
si encuentra `#pragma Cedro 1.0` lo procesa e inserta el resultado
en lugar del `#include`.
Se puede especificar el compilador, p.ej. `gcc`:
CEDRO_CC='gcc -x c - -x none' cedrocc …
Para depuración, esto escribe el código que iría entubado a `cc`,
en `stdout`:
CEDRO_CC='' cedrocc …</code>
<p>Si recibes un mensaje de error como «embedding a directive within macro arguments is not portable» (GCC) o «embedding a directive within macro arguments has undefined behavior» (clang), significa que usas Cedro con <code>--insert-line-directives</code> dentro de los parámetros de una macro. Puedes bien expandir el código dado a la macro manualmente, o evitar el <code>--insert-line-directives</code> reemplazando <code>cedrocc -o fichero fichero.c</code> con <code>cedro fichero.c | cc -x c - -o fichero</code>.</p>
<p><code>cedrocc</code> hace otra cosa además de <code>cedro fichero.c | cc -x c - -o fichero</code>:
para cada <code>#include</code>, si encuentra el fichero busca <code>#pragma Cedro 1.0</code> y si lo encuentra (<code>-I ...</code>), procesa el fichero e inserta el resultado en lugar del <code>#include</code>. El motivo es poder compilar de una tacada programas que usen Cedro en varios ficheros, en vez de tener que transformar cada uno en ficheros temporales para compilarlos después.</p>
<h2 id="cedro-new"><code>cedro-new</code> <a class="anchor" href="#cedro-new">#cedro-new</a></h2>
<p>Hay un tercer ejecutable, <code>cedro-new</code>, que produce un borrador de programa de manera similar a <code>cargo new</code> en Rust. <code>cedro new …</code> en realidad ejecuta <code>cedro-new …</code>. El contenido se produce a partir de la plantilla en el directorio <url>template/</url>, que se incluye en el ejecutable <code>cedro-new</code> al compilarlo.</p>
<code id="usage-cedro-new">Uso: cedro-new [opciones] <nombre>
Crea un directorio llamado <nombre>/ con la plantilla.
-h, --help Muestra este mensaje.
-i, --interactive Pregunta por los nombres de programa y proyecto.
Si no, se eligen a partir del nombre del directorio.</code>
<p>Al producir el borrador, se reemplazan ciertos patrones en
<url>Makefile</url>, <url>README.md</url>, y todos los ficheros
bajo <url>src/</url>:</p>
<ul>
<li><code>{#year}</code>: el año corriente.</li>
<li><code>{#Author}</code>: nombre y dirección de correo electrónico
reportados por
<code>git config user.name</code> y <code>… user.email</code>
si están disponibles, y si no
«Your Name Here <email@example.com>».</li>
<li><code>{#Template}</code>: el nombre de proyecto,
p.ej. «Cedro».</li>
<li><code>{#template}</code>: el nombre de programa,
p.ej. «cedro».</li>
<li><code>{#TEMPLATE}</code>: el nombre de programa en mayúsculas,
p.ej. «CEDRO».</li>
</ul>
<p>La plantilla incluye varios borradores de proyectos, que se pueden activar en el <url>Makefile</url> generado:</p>
<ul>
<li><p>Herramienta de línea de comandos («CLI»)
que identifica el tipo de cada argumento,
y usa un árbol <code>btree</code>
para contar cuántas veces se repite cada uno.
Se construye si no se modifica el <url>Makefile</url></p></li>
<li><p>Aplicación gráfica con <em><a href="https://github.com/memononen/nanovg">nanovg</a></em>.
Descarga (con <code>curl</code>) y
compila automáticamente nanovg, <a href="https://www.glfw.org/">GLFW</a>, y <a href="https://github.com/nigels-com/glew">GLEW</a>.</p>
<code style="display:inline-block;vertical-align:top">include Makefile.nanovg.mk
MAIN=src/main.nanovg.c</code></li>
<li><p>Servidor HTTP/1.1 usando <em><a href="https://libuv.org/">libuv</a></em>.
Descarga (con <code>curl</code>) y
compila automáticamente libuv.</p>
<code style="display:inline-block;vertical-align:top">include Makefile.libuv.mk
MAIN=src/main.libuv.c</code></li>
</ul>
</section>
<section id="backstitch-macro">
<h2>Macro <a href="https://es.wikipedia.org/wiki/Pespunte">pespunte</a>: @ <a class="anchor" href="#backstitch-macro">#backstitch-macro</a></h2>
<p>Hilvana un valor a través de una secuencia de llamadas de función,
como primer parámetro para cada una.</p>
<p>Es una versión explícita de lo que hacen otros lenguajes de programación
para implementar funciones miembro, y el resultado es un patrón habitual
en bibliotecas en C.</p>
<p>Nota: el símbolo <code>@</code> no se reconoce
cuando se escribe <code>\u0040</code>,
pero se convierte en <code>@</code> en la salida.
Esto sirve para encapsularlo al encadenar Cedro con otro
pre-procesador que lo use.</p>
<table>
<tr>
<td><code>objeto @ f(a), g(b);</code></td>
<td><code>f(objeto, a);
g(objeto, b);</code></td>
</tr>
<tr>
<td><code>&objeto @ f(a), g(b);</code></td>
<td><code>f(&objeto, a);
g(&objeto, b);</code></td>
</tr>
<tr>
<td><code>objeto.casilla @ f(a), g(b);</code></td>
<td><code>f(objeto.casilla, a);
g(objeto.casilla, b);</code></td>
</tr>
<tr>
<td><code>int x = (objeto @ f(a), g(b));</code></td>
<td><code>int x = (f(objeto, a), g(objeto, b));</code>
<p>Esto es el <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Comma_operator">operador coma</a> del C, lo mismo que</p>
<code>f(objeto, a); int x = g(objeto, b);</code></td>
</tr>
<tr>
<td><code>objeto @prefijo_... f(a), g(b);</code></td>
<td><code>prefijo_f(objeto, a);
prefijo_g(objeto, b);</code></td>
</tr>
<tr>
<td><code>objeto @..._sufijo f(a), g(b);</code></td>
<td><code>f_sufijo(objeto, a);
g_sufijo(objeto, b);</code></td>
</tr>
<tr>
<td>
<code>contexto_gráfico @<a href="https://github.com/memononen/nanovg">nvg</a>...
BeginPath(),
Rect(100,100, 120,30),
Circle(120,120, 5),
PathWinding(NVG_HOLE),
FillColor(nvgRGBA(255,192,0,255)),
Fill();</code>
</td><td>
<br/><code>nvgBeginPath(contexto_gráfico);
nvgRect(contexto_gráfico, 100,100, 120,30);
nvgCircle(contexto_gráfico, 120,120, 5);
nvgPathWinding(contexto_gráfico, NVG_HOLE);
nvgFillColor(contexto_gráfico, nvgRGBA(255,192,0,255));
nvgFill(contexto_gráfico);</code>
</td>
</tr>
</table>
<p>Para cada segmento separado por comas,
si empieza con una de las piezas
<code>[</code>,
<code>++</code>, <code>--</code>, <code>.</code>, <code>-></code>,
<code>=</code>, <code>+=</code>, <code>-=</code>, <code>*=</code>, <code>/=</code>, <code>%=</code>, <code><<=</code>, <code>>>=</code>, <code>&=</code>, <code>^=</code>, <code>|=</code>,
o si no hay nada que parezca una llamada de función,
el punto de inserción es el comienzo del segmento:</p>
<table>
<tr>
<td><code>ristra_de_números @ [3]=44, [2]=11;</code></td>
<td><code>ristra_de_números[3]=44; ristra_de_números[2]=11;</code></td>
</tr>
<tr>
<td><code>*ristra_de_números++ @ = 1, = 2;</code></td>
<td><code>*ristra_de_números++ = 1; *ristra_de_números++ = 2;</code></td>
</tr>
<tr>
<td><code>punto_central_de_figura @ .x=44, .y=11;</code></td>
<td><code>punto_central_de_figura.x=44; punto_central_de_figura.y=11;</code></td>
</tr>
</table>
<p>Se pueden usar expresiones complejas como prefijos poniéndolas
a la izquierda del <code>@</code> y dejando los puntos suspensivos
sin prefijo ni sufijo:</p>
<table>
<tr>
<td><code>// <a href="https://github.com/rryqszq4/ngx_sqlite/blob/785dbf1485bf347c260fa540c4d0955d4d079901/src/ngx_http_sqlite_module.c#L802">ngx_http_sqlite_module.c#L802</a>
(*chain->last)->buf->@ ...
pos = u_str,
last = u_str + ns.len,
memory = 1;</code></td>
<td><br/><code>// <a href="https://github.com/rryqszq4/ngx_sqlite/blob/785dbf1485bf347c260fa540c4d0955d4d079901/src/ngx_http_sqlite_module.c#L802">ngx_http_sqlite_module.c#L802</a>
(*chain->last)->buf->pos = u_str;
(*chain->last)->buf->last = u_str + ns.len;
(*chain->last)->buf->memory = 1;</code></td>
</tr>
</table>
<p>La parte de objeto se puede omitir, lo que sirve por ejemplo
para añadir prefijos o sufijos a enumeraciones:</p>
<table>
<tr>
<td>
<code>typedef enum {
@PIEZA_... ESPACIO, PALABRA, NÚMERO
} TipoDePieza;</code>
</td>
<td>
<code>typedef enum {
PIEZA_ESPACIO, PIEZA_PALABRA, PIEZA_NÚMERO
} TipoDePieza;</code>
</td>
</tr>
<tr>
<td><code>// <a href="http://docs.libuv.org/en/v1.x/guide/threads.html#core-thread-operations">http://docs.libuv.org/en/v1.x/guide/threads.html#core-thread-operations</a>
// `liebre` y `tortuga` son funciones.
int main() {
int lon_pista = 10;
@uv_thread_...
t id_liebre,
t id_tortuga,
create(&id_liebre, liebre, &lon_pista),
create(&id_tortuga, tortuga, &lon_pista),
join(&id_liebre),
join(&id_tortuga);
return 0;
}
</code></td>
<td><br/><code>// <a href="http://docs.libuv.org/en/v1.x/guide/threads.html#core-thread-operations">http://docs.libuv.org/en/v1.x/guide/threads.html#core-thread-operations</a>
// `liebre` y `tortuga` son funciones.
int main() {
int lon_pista = 10;
uv_thread_t id_liebre;
uv_thread_t id_tortuga;
uv_thread_create(&id_liebre, liebre, &lon_pista);
uv_thread_create(&id_tortuga, tortuga, &lon_pista);
uv_thread_join(&id_liebre);
uv_thread_join(&id_tortuga);
return 0;
}
</code></td>
</tr>
<tr>
<td><code>función(a, @prefijo_... b, c)</code></td>
<td><code>función(a, prefijo_b, prefijo_c)</code></td>
</tr>
</table>
<p>La parte de los segmentos también se puede omitir
para añadir bien un prefijo o un sufijo a un identificador:</p>
<table>
<tr>
<td><code>Next(lector) @xmlTextReader...;</code></td>
<td><code>xmlTextReaderNext(lector);</code></td>
</tr>
<tr>
<td><code>get(&vector, índice) @..._Byte_vec;</code></td>
<td><code>get_Byte_vec(&vector, índice);</code></td>
</tr>
<tr>
<td><code>función(a, b @prefijo_..., c)</code></td>
<td><code>función(a, prefijo_b, c)</code></td>
</tr>
</table>
<p>Es un operador asociativo por la izquierda:</p>
<table>
<tr>
<td><code>objeto @ f(a) @ g(b);</code></td>
<td><code>g(f(objeto, a), b);</code></td>
</tr>
<tr>
<td><code>x @ uno() @ dos() @ tres() @ cuatro();</code></td>
<td><code>cuatro(tres(dos(uno(x))));</code></td>
</tr>
</table>
<h3 id="backstitch-macro-related-work">Obras relacionadas <a class="anchor" href="#backstitch-macro-related-work">#…-related-work</a></h3>
<p>Buscando realizaciones anteriores de esta idea he encontrado
<a href="https://github.com/eudoxia0/magma">magma</a> (2014),
donde se llama
<a href="https://github.com/eudoxia0/magma#doto"><code>doto</code></a>.
Es una macro para el pre-procesador
<a href="https://github.com/eudoxia0/cmacro">cmacro</a>
que tiene el inconveniente de necesitar el compilador Common Lisp
<a href="http://www.sbcl.org/">SBCL</a>
además del compilador C.</p>
<p>Clojure también tiene una macro llamada <code>doto</code> que funciona
de manera parecida,
por ejemplo para hacer <code>f₁(x); f₂(x); f₃(x);</code>:</p>
<table>
<tr><th><a href="https://github.com/eudoxia0/magma">Magma</a></th><td><code>doto</code></td><td>macro <em><a href="https://github.com/eudoxia0/magma#doto">doto</a></em></td><td><code>doto(x) { f₁(); f₂(); f₃(); }</code></td></tr>
<tr><th><a href="https://clojure.org/guides/threading_macros">Clojure</a></th><td><code>doto</code></td><td>macro <em><a href="https://clojure.github.io/clojure/clojure.core-api.html#clojure.core/doto">doto</a></em></td><td><code>(doto x f₁ f₂ f₃)</code></td></tr>
<tr><th><a href="#">Cedro</a></th><td><code>@</code></td><td>macro <em><a href="#backstitch-macro">pespunte</a></em></td><td><code>x @ f₁(), f₂(), f₃()</code></td></tr>
</table>
<p>Los lenguajes funcionales suelen tener un operador similar
sin la capacidad de hilvanar un mismo valor
a través de varias funciones.
Por ejemplo, el equivalente de <code>f₃(f₂(f₁(x)))</code>:</p>
<table>
<tr><th><a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Thompson_shell">Shell</a></th><td><code>|</code></td><td>operador <em><a href="http://doc.cat-v.org/unix/pipes/">tubería</a></em></td><td><code>echo x | f₁ | f₂ | f₃</code></td></tr>
<tr><th><a href="https://www.haskell.org/">Haskell</a></th><td><code>&</code></td><td>operador <em><a href="https://downloads.haskell.org/~ghc/9.2.1/docs/html/libraries/base-4.16.0.0/Data-Function.html#v:-38-">aplicación inversa</a></em></td><td><code>x & f₁ & f₂ & f₃</code></td></tr>
<tr><th><a href="https://ocaml.org/">OCaml</a></th><td><code>|></code></td><td>operador <em><a href="https://v2.ocaml.org/api/Stdlib.html#VAL(|%3E)">aplicación inversa</a></em></td><td><code>x |> f₁ |> f₂ |> f₃</code></td></tr>
<tr><th><a href="https://elixir-lang.org/">Elixir</a></th><td><code>|></code></td><td>operador <em><a href="https://hexdocs.pm/elixir/Kernel.html#%7C%3E/2">tubería</a></em></td><td><code>x |> f₁ |> f₂ |> f₃</code></td></tr>
<tr><th><a href="https://clojure.org/guides/threading_macros">Clojure</a></th><td><code>-></code></td><td>macro <em><a href="https://clojure.github.io/clojure/clojure.core-api.html#clojure.core/-%3E">hilvanado</a></em></td><td><code>(-> x f₁ f₂ f₃)</code></td></tr>
<tr><th><a href="#">Cedro</a></th><td><code>@</code></td><td>macro <em><a href="#backstitch-macro">pespunte</a></em></td><td><code>x @ f₁() @ f₂() @ f₃()</code></td></tr>
</table>
<p>Ada 2005 introdujo una prestación llamada
<a href="https://www.adaic.org/resources/add_content/standards/05rat/html/Rat-2-3.html">notación prefija [«prefixed-view notation»]</a>
que es más parecida al C++
ya que la función exacta que se ejecuta no se puede determinar sin
conocer qué métodos están implementados para el tipo de objeto.</p>
</section>
<section id="deferred-resource-release">
<h2>Devolución diferida de recursos: <a class="anchor" href="#deferred-resource-release">#deferred-resource-release</a></h2>
<p>Mueve el código de devolución de una variable al final de su alcance,
incluídos los puntos de salida
<code>break</code>, <code>continue</code>, <code>goto</code>,
<code>return</code>.</p>
<p>En C, los recursos deben devolverse al sistema explícitamente
una vez no son necesarios, lo que generalmente ocurre bastante lejos
de la parte donde se reservaron.
Al pasar el tiempo y acumularse cambios en el programa,
es fácil olvidar devolverlos en todos los casos
o intentar devolver un recurso dos veces.</p>
<p>Otros lenguages de programación tienen mecanismos para devolución
automática de recursos:
C++ por ejemplo, usa funciones llamadas <em>destructores</em>
que se ejecutan de manera <strong>implícita</strong>
al salir del alcance de una variable.</p>
<p>El lenguaje Go introdujo una notación <strong>explícita</strong> llamada
«<a href="https://blog.golang.org/defer-panic-and-recover"><em>defer</em></a>»
que pega mejor con el estilo del C.
La primera diferencia es que en Go,
todas las devoluciones ocurren al salir de la función,
mientras que con Cedro las devoluciones ocurren al salir de cada bloque,
como hacen los destructores en C++.</p>
<p>Hay más diferencias, como por ejemplo que en Go se puede usar para
modificar el valor de retorno de la función,
y que Cedro ni siquiera intenta tratar con
<code><a href="https://en.cppreference.com/w/c/program/longjmp">longjmp()</a></code>,
<code><a href="https://en.cppreference.com/w/c/program/exit">exit()</a></code>,
<code><a href="https://en.cppreference.com/w/c/thread/thrd_exit">thrd_exit()</a></code> etc.
porque sólo podría aplicar las acciones diferidas en la función actual, no en otras functiones que llamaran a ésta. Véase «<i id="a-defer-mechanism-for-c"><a href="https://gustedt.wordpress.com/2020/12/14/a-defer-mechanism-for-c/">A defer mechanism for C</a></i>» (<a href="https://hal.inria.fr/hal-03090771/document">artículo académico publicado como PDF</a> en la conferencia <a href="http://www.sigapp.org/sac/sac2021/program.html">SAC’21</a>) para una implementación a nivel de compilador que efectivamente trata con el <code>longjmp()</code> y con el desenrollado de la pila [«<em>stack unwinding</em>»].</p>
<p>En Cedro, la función de devolución se marca con la
<a href="https://en.cppreference.com/w/c/language/storage_duration">palabra clave C <b><code>auto</code></b></a>
que no se necesita en código estándar C
<em>anterior al C23</em>
porque es implícita y se puede reemplazar con <code>signed</code> ya que
<a href="https://stackoverflow.com/a/60890064/291462">tiene el mismo efecto</a>.</p>
<p>También es posible usar <b><code>defer</code></b> en vez de <code>auto</code>
añadiendo la clave «defer» al «pragma»:
<code>#pragma Cedro 1.0 <b>defer</b></code>.</p>
<table>
<tr>
<td>
<code><b>#pragma Cedro 1.0</b>
…
char* texto = malloc(cuenta + 1);
if (!texto) return ENOMEM;
<b>auto free(texto);</b>
…
if (nombre_de_fichero) {
FILE* fichero = fopen(nombre_de_fichero, "w");
if (!fichero) return errno;
<b>auto fclose(fichero);</b>
fwrite(texto, sizeof(char), cuenta, fichero);
…</code></td>
<td>
<code><b>#pragma Cedro 1.0 defer</b>
…
char* texto = malloc(cuenta + 1);
if (!texto) return ENOMEM;
<b>defer free(texto);</b>
…
if (nombre_de_fichero) {
FILE* fichero = fopen(nombre_de_fichero, "w");
if (!fichero) return errno;
<b>defer fclose(fichero);</b>
fwrite(texto, sizeof(char), cuenta, fichero);
…</code></td>
</tr>
</table>
<p>En este ejemplo, hay un depósito de <code>texto</code> y un <code>fichero</code> que deben ser devueltos al sistema:</p>
<table>
<tr>
<td>
<code>#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
<b>#pragma Cedro 1.0</b>
int repite_letra(char letra, size_t cuenta,
char* nombre_de_fichero)
{
char* texto = malloc(cuenta + 1);
if (!texto) return ENOMEM;
<b>auto free(texto);</b>
for (size_t i = 0; i < cuenta; ++i) {
texto[i] = letra;
}
texto[cuenta] = 0;
if (nombre_de_fichero) {
FILE* fichero = fopen(nombre_de_fichero, "w");
if (!fichero) return errno;
<b>auto fclose(fichero);</b>
fwrite(texto, sizeof(char), cuenta, fichero);
fputc('\n', file);
}
printf("Repetido %lu veces: %s\n",
cuenta, texto);
return 0;
}
int main(void)
{
return repite_letra('A', 6, "aaaaaa.txt");
}</code></td><td>
<br/><br/><code>#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
int repite_letra(char letra, size_t cuenta,
char* nombre_de_fichero)
{
char* texto = malloc(cuenta + 1);
if (!texto) return ENOMEM;
for (size_t i = 0; i < cuenta; ++i) {
texto[i] = letra;
}
texto[cuenta] = 0;
if (nombre_de_fichero) {
FILE* fichero = fopen(nombre_de_fichero, "w");
if (!fichero) {
<b>free(texto);</b>
return errno;
}
fwrite(texto, sizeof(char), cuenta, fichero);
fputc('\n', file);
<b>fclose(fichero);</b>
}
printf("Repetido %lu veces: %s\n",
cuenta, texto);
<b>free(texto);</b>
return 0;
}
int main(void)
{
return repite_letra('A', 6, "aaaaaa.txt");
}</code></td>
</tr>
</table>
<p>Compilación con GCC or clang,
a la izquierda ejecutando explícitamente el compilador,
y a la derecha usando <code>cedrocc</code>:</p>
<table>
<tr>
<td><code>$ cedro repite.c | cc -o repite -x c -
$ ./repite
Repeated 6 times: AAAAAA
$ cat aaaaaa.txt
AAAAAA
$ valgrind --leak-check=yes ./repeat
…
==8795== HEAP SUMMARY:
==8795== in use at exit: 0 bytes in 0 blocks
==8795== total heap usage: 4 allocs, 4 frees,
5,599 bytes allocated
==8795==
==8795== All heap blocks were freed -- no leaks are possible</code>
</td><td>
<code>$ cedrocc -o repite repite.c
$ ./repite
Repeated 6 times: AAAAAA
$ cat aaaaaa.txt
AAAAAA
$ valgrind --leak-check=yes ./repeat
…
==8795== HEAP SUMMARY:
==8795== in use at exit: 0 bytes in 0 blocks
==8795== total heap usage: 4 allocs, 4 frees,
5,599 bytes allocated
==8795==
==8795== All heap blocks were freed -- no leaks are possible</code>
</td>
</tr>
</table>
<p>En este ejemplo adaptado de
<a href="http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg14/www/docs/n2542.pdf#40">«Proposal for C2x, WG14 n2542, Defer Mechanism for C» pág. 40</a>,
los recursos devueltos son bloqueos giratorios [«spin locks»]:
<em>(la diferencia por supuesto es que en este caso las llamadas a <code>spin_unlock()</code> no se ejecutan tras el «panic»)</em></p>
<table>
<tr>
<td>
<code>/* Adapted from example in n2542.pdf#40 */
<b>#pragma Cedro 1.0</b>
int f1(void) {
puts("g called");
if (bad1()) { return 1; }
spin_lock(&lock1);
<b>auto spin_unlock(&lock1);</b>
if (bad2()) { return 1; }
spin_lock(&lock2);
<b>auto spin_unlock(&lock2);</b>
if (bad()) { return 1; }
/* Access data protected by the spinlock then force a panic */
completed += 1;
unforced(completed);
return 0;
}</code>
</td>
<td>
<code>/* Adapted from example in n2542.pdf#40 */
int f1(void) {
puts("g called");
if (bad1()) { return 1; }
spin_lock(&lock1);
if (bad2()) { <b>spin_unlock(&lock1);</b> return 1; }
spin_lock(&lock2);
if (bad()) { <b>spin_unlock(&lock2); spin_unlock(&lock1);</b> return 1; }
/* Access data protected by the spinlock then force a panic */
completed += 1;
unforced(completed);
<b>spin_unlock(&lock2);</b>
<b>spin_unlock(&lock1);</b>
return 0;
}
</code>
</td>
</tr>
</table>
<p>Andrew Kelley comparó la gestión de recursos entre C y su
<a href="https://ziglang.org/es/">lenguaje de programación Zig</a>
en una presentación de 2019 titulada
<a href="https://www.youtube.com/watch?v=Gv2I7qTux7g&t=1761s">«The Road to Zig 1.0» a los 29:21s</a>,
y aquí he re-creado su ejemplo en C usando Cedro para producir
la función tal cual la mostró, excepto que Cedro no sabe
que el bucle <code>for</code> al final nunca termina así que añade
devoluciones innecesarias de recursos tras él.</p>
<table>
<tr>
<td>
<code>// Example retrofitted from C example by Andrew Kelley:
// <a href="https://www.youtube.com/watch?v=Gv2I7qTux7g&t=1761s">https://www.youtube.com/watch?v=Gv2I7qTux7g&t=1761s</a>
<b>#pragma Cedro 1.0</b>
int main(int argc, char **argv) {
struct SoundIo *soundio = soundio_create();
if (!soundio) {
fprintf(stderr, "out of memory\n");
return 1;
}
<b>auto soundio_destroy(soundio);</b>
int err;
if ((err = soundio_connect(soundio))) {
fprintf(stderr, "unable to connect: %s\n", soundio_strerror(err));
return 1;
}
soundio_flush_events(soundio);
int default_output_index = soundio_default_output_device_index(soundio);
if (default_output_index < 0) {
fprintf(stderr, "No output device\n");
return 1;
}
struct SoundIoDevice *device = soundio_get_output_device(soundio, default_output_index);
if (!device) {
fprintf(stderr, "out of memory\n");
return 1;
}
<b>auto soundio_device_unref(device);</b>
struct SoundIoOutStream *outstream = soundio_outstream_create(device);
if (!outstream) {
fprintf(stderr, "out of memory\n");
return 1;
}
<b>auto soundio_outstream_destroy(outstream);</b>
outstream->format = SoundIoFormatFloat32NE;
outstream->write_callback = write_callback;
if ((err = soundio_outstream_open(outstream))) {
fprintf(stderr, "unable to open device: %s" "\n", soundio_strerror(err));
return 1;
}
if ((err = soundio_outstream_start(outstream))) {
fprintf(stderr, "unable to start device: %s\n", soundio_strerror(err));
return 1;
}
for (;;) soundio_wait_events(soundio);
}</code>
</td><td>
<code>// Example retrofitted from C example by Andrew Kelley:
// <a href="https://www.youtube.com/watch?v=Gv2I7qTux7g&t=1761s">https://www.youtube.com/watch?v=Gv2I7qTux7g&t=1761s</a>
int main(int argc, char **argv) {
struct SoundIo *soundio = soundio_create();
if (!soundio) {
fprintf(stderr, "out of memory\n");
return 1;
}
int err;
if ((err = soundio_connect(soundio))) {
fprintf(stderr, "unable to connect: %s\n", soundio_strerror(err));
<b>soundio_destroy(soundio);</b>
return 1;
}
soundio_flush_events(soundio);
int default_output_index = soundio_default_output_device_index(soundio);
if (default_output_index < 0) {
fprintf(stderr, "No output device\n");
<b>soundio_destroy(soundio);</b>
return 1;
}
struct SoundIoDevice *device = soundio_get_output_device(soundio, default_output_index);
if (!device) {
fprintf(stderr, "out of memory\n");
<b>soundio_destroy(soundio);</b>
return 1;
}
struct SoundIoOutStream *outstream = soundio_outstream_create(device);
if (!outstream) {
fprintf(stderr, "out of memory\n");
<b>soundio_device_unref(device);</b>
<b>soundio_destroy(soundio);</b>
return 1;
}
outstream->format = SoundIoFormatFloat32NE;
outstream->write_callback = write_callback;
if ((err = soundio_outstream_open(outstream))) {
fprintf(stderr, "unable to open device: %s" "\n", soundio_strerror(err));
<b>soundio_outstream_destroy(outstream);</b>
<b>soundio_device_unref(device);</b>
<b>soundio_destroy(soundio);</b>
return 1;
}
if ((err = soundio_outstream_start(outstream))) {
fprintf(stderr, "unable to start device: %s\n", soundio_strerror(err));
<b>soundio_outstream_destroy(outstream);</b>
<b>soundio_device_unref(device);</b>
<b>soundio_destroy(soundio);</b>
return 1;
}
for (;;) soundio_wait_events(soundio);
<b>soundio_outstream_destroy(outstream);</b>
<b>soundio_device_unref(device);</b>
<b>soundio_destroy(soundio);</b>
}</code>
</td>
</tr>
</table>
<p>Sin embargo, su ejemplo en Zig tuvo la ventaja injusta de
devolver códigos de error en vez de imprimir los mensajes
lo cual ocupa más espacio.
Lo siguiente es una función en C que
se ajusta más a la versión en Zig:</p>
<table>
<tr>
<td>
<code>// Example retrofitted from Zig example by Andrew Kelley:
// <a href="https://www.youtube.com/watch?v=Gv2I7qTux7g&t=1761s">https://www.youtube.com/watch?v=Gv2I7qTux7g&t=1761s</a>
<b>#pragma Cedro 1.0</b>
int main(int argc, char **argv) {
struct SoundIo *soundio = soundio_create();
if (!soundio) { return SoundIoErrorNoMem; }
<b>auto soundio_destroy(soundio);</b>
int err;
if ((err = soundio_connect(soundio))) return err;
soundio_flush_events(soundio);
const int default_output_index = soundio_default_output_device_index(soundio);
if (default_output_index < 0) return SoundIoErrorNoSuchDevice;
const struct SoundIoDevice *device = soundio_get_output_device(soundio, default_output_index);
if (!device) return SoundIoErrorNoMem;
<b>auto soundio_device_unref(device);</b>
const struct SoundIoOutStream *outstream = soundio_outstream_create(device);
if (!outstream) return SoundIoErrorNoMem;
<b>auto soundio_outstream_destroy(outstream);</b>
outstream->format = SoundIoFormatFloat32NE;
outstream->write_callback = write_callback;
if ((err = soundio_outstream_open(outstream))) return err;
if ((err = soundio_outstream_start(outstream))) return err;
while (true) soundio_wait_events(soundio);
}</code>
</td>
<td>
<code>// Example retrofitted from Zig example by Andrew Kelley:
// <a href="https://www.youtube.com/watch?v=Gv2I7qTux7g&t=1761s">https://www.youtube.com/watch?v=Gv2I7qTux7g&t=1761s</a>
int main(int argc, char **argv) {
struct SoundIo *soundio = soundio_create();
if (!soundio) { return SoundIoErrorNoMem; }
int err;
if ((err = soundio_connect(soundio))) {
<b>soundio_destroy(soundio);</b>
return err;
}
soundio_flush_events(soundio);
const int default_output_index = soundio_default_output_device_index(soundio);
if (default_output_index < 0) {
<b>soundio_destroy(soundio);</b>
return SoundIoErrorNoSuchDevice;
}
const struct SoundIoDevice *device = soundio_get_output_device(soundio, default_output_index);
if (!device) {
<b>soundio_destroy(soundio);</b>
return SoundIoErrorNoMem;
}
const struct SoundIoOutStream *outstream = soundio_outstream_create(device);
if (!outstream) {
<b>soundio_device_unref(device);</b>
<b>soundio_destroy(soundio);</b>
return SoundIoErrorNoMem;
}
outstream->format = SoundIoFormatFloat32NE;
outstream->write_callback = write_callback;
if ((err = soundio_outstream_open(outstream))) {
<b>soundio_outstream_destroy(outstream);</b>
<b>soundio_device_unref(device);</b>
<b>soundio_destroy(soundio);</b>
return err;
}
if ((err = soundio_outstream_start(outstream))) {
<b>soundio_outstream_destroy(outstream);</b>
<b>soundio_device_unref(device);</b>
<b>soundio_destroy(soundio);</b>
return err;
}
while (true) soundio_wait_events(soundio);
<b>soundio_outstream_destroy(outstream);</b>
<b>soundio_device_unref(device);</b>
<b>soundio_destroy(soundio);</b>
}</code>
</td>
</tr>
</table>
<p>La versión con Cedro se acerca mucho más,
pero su argumento se mantiene porque la versión en C puro
necesita mucho código repetido y es más frágil.
Y por supuesto Zig tiene
<a href="https://ziglang.org/es/learn/overview/">muchas otras prestaciones estupendas</a>.</p>
<h3 id="deferred-resource-release-related-work">Obras relacionadas <a class="anchor" href="#deferred-resource-release-related-work">#…-related-work</a></h3>
<p>Aparte de la ya mencionada
«<a href="#a-defer-mechanism-for-c"><em>A defer mechanism for C</em></a>»,
hay macros que usan un bucle <code>for</code> como
<code>for (<em>reserva e inicialización</em>; <em>condición</em>; <em>devolución</em>) { <em>acciones</em> }</code>
[<a href="#note-defer-1" name="node-defer-1-ref">1</a>]
u otras técnicas
[<a href="#note-defer-2" name="node-defer-2-ref">2</a>].</p>
<div id="note-defer-1">
[<a href="#note-defer-1-ref">1</a>]
«<em><a href="https://gustedt.gitlabpages.inria.fr/p99/p99-html/utilities.html#blocks">P99 Scope-bound resource management with for-statements</a></em>» del mismo autor (2010), «<em><a href="https://www.reddit.com/r/C_Programming/comments/46lpna/would_it_be_possible_to_create_a_scoped_lock/">Would it be possible to create a scoped_lock implementation in C?</a></em>» (2016), »<em><a href="https://news.ycombinator.com/item?id=25419916">C compatible scoped locks</a></em>« (2021), «<em><a href="https://www.youtube.com/watch?v=QpAhX-gsHMs&t=1053s">Modern C and What We Can Learn From It - Luca Sas [ ACCU 2021 ] 00:17:18</a></em>», 2021
<!-- C++: , o «<em><a href="https://stackoverflow.com/questions/48117908/is-the-a-practical-way-to-emulate-go-language-defer-in-c-or-c-destructors">Is there a practical way to emulate GO language defer in C?</a></em>» -->
</div>
<div id="note-defer-2">
[<a href="#note-defer-1-ref">2</a>]
«<em><a href="https://www.reddit.com/r/C_Programming/comments/46lpna/would_it_be_possible_to_create_a_scoped_lock/">Would it be possible to create a scoped_lock implementation in C?</a></em>» (2016), «<em><a href="https://github.com/trws/libdefer#limitations">libdefer: Go-style defer for C</a></em>» (2016), «<em><a href="https://github.com/moon-chilled/Defer">A Defer statement for C</a></em>» (2020), «<em><a href="https://gist.github.com/jart/aed0fd7a7fa68385d19e76a63db687ff">Go-like defer for C that works with most optimization flag combinations under GCC/Clang</a></em>» (2021)
</div>
<p>Compiladores como GCC y clang tienen características no estandarizadas para hacerlo,
como el <a href="https://echorand.me/site/notes/articles/c_cleanup/cleanup_attribute_c.html">atributo de variables <code>__cleanup__</code> (en inglés)</a>.</p>
<p>Cedro no tiene la limitación de que el código diferido tenga que ser una función: puede ser un bloque de código, con o sin condicionales, lo que permite por ejemplo emular el <a href="https://ziglang.org/learn/overview/#manual-memory-management"><code>errdefer</code> de Zig</a> realizando acciones diferentes en caso de error:</p>
<table>
<tr>
<td>
<code>char* reserva_bloque(size_t n, char** err_p)
{
char* resultado = malloc(n);
<b>auto if (*err_p) {
free(resultado);
resultado = NULL;
}</b>
if (n > 10) {
*err_p = "n es demasiado grande";
}
return resultado;
}</code>
</td><td>
<code>char* reserva_bloque(size_t n, char** err_p)
{
char* resultado = malloc(n);
if (n > 10) {
*err_p = "n es demasiado grande";
}
<b>if (*err_p) {
free(resultado);
resultado = NULL;
}</b>
return resultado;
}</code>
</td>
</tr>
</table>
</section>
<section id="label-break">
<h2>Salida de <em>bucles anidados</em>: <a class="anchor" href="#label-break">#label-break</a></h2>
<p>Convierte <code><b>break</b> <em>etiqueta</em>;</code> o <code><b>continue</b> <em>etiqueta</em>;</code> en <code><b>goto</b> <em>etiqueta</em>;</code>. En C sólo es posible salir de un bucle cada vez al usar <code>break</code>, lo que también es un problema cuando la interrupción viene de un bloque <code>switch</code>.</p>
<table>
<tr>
<td>
<code>#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
<b>#pragma Cedro 1.0</b>
int main(int argc, char* argv[])
{
int x = 0, y = 0;
for (x = 0; <b><em>siguiente_x</em></b>: x < 100; ++x) {
for (y = 0; y < 100; ++y) {
switch (x + y) {
case 157:
<b>break</b> <em>encontrada_descomposición_del_número</em>;
case 11:
x = 37;
fprintf(stderr, "Saltamos de x=11 a x=%d\n", x);
--x;
<b>continue</b> <em>siguiente_x</em>;
}
}
} <em>encontrada_descomposición_del_número</em>:
if (x < 100 || y < 100) {
fprintf(stderr, "Encontrada %d = %d + %d\n",
x + y, x, y);
}
return 0;
}</code>
</td><td>
<br/><br/><code>#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, char* argv[])
{
int x = 0, y = 0;
for (x = 0; x < 100; ++x) {
for (y = 0; y < 100; ++y) {
switch (x + y) {
case 157:
<b>goto</b> <em>encontrada_descomposición_del_número</em>;
case 11:
x = 37;
fprintf(stderr, "Saltamos de x=11 a x=%d\n", x);
--x;
<b>goto</b> <em>siguiente_x</em>;
}
}
<b><em>siguiente_x</em>:;</b>
} <em>encontrada_descomposición_del_número</em>:
if (x < 100 || y < 100) {
fprintf(stderr, "Encontrada %d = %d + %d\n",
x + y, x, y);
}
return 0;
}</code>
</td>
</tr>