复合结构的赋值语句理解

我们前面讲到的赋值语句是最简单的赋值语句。出现在赋值符号左边的只是一个简单的变量名。实际上，能够出现在赋值符号左边的内容远远不止如此。我们下面就来讲解更加复杂的赋值语句——复合结构的赋值。 

复合结构的赋值

什么叫做复合结构呢？比如，我们大家一般都用过手机，也应该都知道，手机里面有个联系人名录，里面记录了联系人的姓名、手机、住宅电话、公司电话、备注等信息。在这个例子里面，每个联系人条目就是一个包含了姓名、手机、住宅电话、公司电话、备注等信息的复合结构。

这个概念不难理解，但是，如果认真详细解释起来，还需要费一大堆口舌。本书不打算在这种简单易懂的概念上浪费口水。读者如果有什么不明白的，可以参考具体语言中的复合结构的概念和定义。比如，在C语言中，复合结构的对应数据类型叫做“structure”（结构）。在C++、Java、Python、Ruby等更加高级的面向对象的语言当中，复合结构的对应数据类型叫做“Class”（类）。

面向对象是一个非常重要的概念，是命令式编程语言的主流编程模型，后面会加以详细讲述。 

现在，假设我们有一个叫做contact（联系方式）的复合结构数据，其中包含name、mobile、home_phone、office_phone、memo等属性。我们就可以这样一条条设置contact这个数据的每一个属性。 

contact.name = “Tom”
contact.mobile = “1338978776”
contact.home_phone = “8978776”
contact.office_phone = contact.home_phone
contact.memo = “Tom is a SOHO. He works at home.”

上述语句中的“.”表示访问复合结构的内部数据。比如，contact.name就表示contact这个复合结构数据中的name属性。这也是高级命令式语言的一种语法惯例。

从上面的例子中可以看到，复合结构变量的属性的用法和简单变量完全相同。复合结构变量的属性既可以出现在赋值符号的左边，也可以出现在赋值符号的右边。比如，contact.home_phone先是出现在“=”的左边，接着又出现在“=”的右边。

那么，我们如何在内存结构中理解复合结构呢？首先，我们还是要给内存单元贴上标签。我们想象一下，在一个布满了小格子的大柜子里面，选出一个小格子，然后在上面贴上“contact”这个标签。然后，我们从贴上“contact”的那个小格子开始，根据每个属性的数据宽度（即占用最小内存单元的个数），依次贴上“name”、“mobile”、“home_phone”、“office_home”、“memo”等几个标签。

在这个例子中，“contact”就相当于内存中的一个基本地址，而那些属性则相当于以基本地址为基础的几个偏移地址。

当我们访问contact的属性的时候，实际上就相当于访问“contact”基本地址再加上属性偏移地址的那个单元格的内容。比如，contact.name实际上就是contact基本地址加上name属性偏移地址之后的那个单元格的内容。对于复合结构的属性的访问，实际上就是一次内存中的间接寻址。

当我们定义了一个包含了多个属性的复合结构的时候，实际上就相当于我们自己定义了一套内存结构映射方案。这还不是最简单的情况，复合结构里面还有可能包含复合结构。事实上，复合结构的嵌套层次是没有限制的，可以嵌套到任意深度。因此，我们有可能写出这样的访问深层次属性的代码：contact.address.city.zipcode。

我们需要把复合结构的概念理解道内存结构映射的层次吗？需要。即使你现在不需要，以后早晚也会需要。随着你对编程语言掌握的深入，你早晚需要理解到这个层次。与其到时候费二遍功，还不如现在就一次搞定。

下面我们看看数组类型的复合结构在内存中的映射。

数组类型内存映射

复合结构并非唯一的内存结构映射定义。在命令式语言中，还有一个极为常见的类型——数组类型，同样对内存结构进行了映射。

数组类型对内存结构的映射是一种十分整齐的映射。我们可以想象一列整整齐齐的单元格，每个单元格的数据宽度完全相等。因此，我们可以通过简单的等距位移来访问其中某一个单元格的内容。事实上，数组正是通过数字下标来访问其中某一个位置的数据的。

比如，假设我们有一个数组变量array。我们可以想象一列长长的宽度相同的单元格，第一个单元格上贴着一个标签“array”。

我们想访问array数组中第30个数据。我们就可以这么写，array[30]，就可以定位到array数组的第30个数据单元。

“[]”这样的方括号，表示访问一个数组中的某一个位置。这也是高级命令式语言的一种语法惯例。

同样，array[30]可以出现在赋值表达式的左边，也可以出现在赋值表达式的右边。比如：

array[30] = 1
array[31] = array[30]

需要注意的是，在很多命令式语言中，数组下标是从0开始的。因此，如果我们想访问第30个数据单元，很多情况下，我们必须写成array[29]。

综上所述，出现在赋值符号左边的变量，主要就是三种——简单变量、复合结构变量、数组变量。而且，这三种变量都有一个特点，他们都可以唯一定位到内存中的某一个具体位置。这体现了赋值语句的最根本的含义——将一个表达式执行的结果存入到某一个指定的内存单元中去。我们对赋值语句的理解，必须达到这个层次，才能够正确理解随之而来的一系列相关概念。

另外，在一些更高级别的命令式编程语言（如Python、Ruby等），实现了部分函数式编程语言（Functional Programming Language）的部分特性，如模式匹配（Pattern Match）这样的特性。在这些语言中，有可能出现一次对多个变量同时赋值的赋值语句。比如：

(a, b) = (1, 2)
a, b = 1, 2

某些情况下，这种语法用起来相当方便。比如，某个复合结构中有多个属性，我们想就把其中一些属性一次性复制到多个变量中的时候，就可以这么写。

想深入了解这种语法的读者，可以去研究一下函数式编程语言中的模式匹配特性。

当然，在我个人看来，即使在函数式编程语言中，模式匹配也不是什么核心的概念，只不过是一种简化书写的语法糖。掌握不掌握，都对编程核心概念的理解没有什么本质影响。

以上讲述的赋值语句都是“显式”赋值语句，即存在明确的赋值符号（=）的赋值语句。除了显式赋值语句之外，还有一种特殊的隐式赋值语句——参数传递。这个在后面小节再做介绍。