Expressões de cópia e atualização

Para reduzir a necessidade de associações mutáveis, Q# dá suporte a expressões de cópia e atualização para matrizes, que permitem acessar itens por meio de um índice ou intervalo de índices.

Expressões de cópia e atualização instanciam uma nova matriz com todos os itens definidos como o valor correspondente na matriz original, exceto os determinados itens especificados, que são definidos como aqueles definidos no lado direito da expressão. Eles são construídos usando um operador ternário w/<-; a sintaxe w/ deve ser lida como a notação curta comumente usada para "with":

    original w/ itemAccess <- modification

em que original é uma expressão de matriz, itemAccess é qualquer expressão válida para o fatiamento de matriz e modification é o novo valor ou valores. Concretamente, a expressão itemAccess pode ser do tipo Int ou Range. Se itemAccess for um valor do tipo Int, o tipo de modification deverá corresponder ao tipo de item da matriz. Se itemAccess for um valor do tipo Range, o tipo de modification deverá ser o mesmo que o tipo de matriz.

Por exemplo, se arr contiver uma matriz [0, 1, 2, 3], então

• arr w/ 0 <- 10 é a matriz [10, 1, 2, 3].
• arr w/ 2 <- 10 é a matriz [0, 1, 10, 3].
• arr w/ 0..2..3 <- [10, 12] é a matriz [10, 1, 12, 3].

Em termos de precedência, o operador copy-and-update é associativo à esquerda e tem precedência mais baixa e, em particular, precedência menor que o operador de intervalo (..) ou o operador condicional ternário (?|). A associatividade esquerda escolhida permite o encadeamento fácil de expressões de cópia e atualização:

    let model = ArrayConstructor()
        w/ 1 <- alpha
        w/ 3 <- gamma
        w/ 5 <- epsilon;

Quanto a qualquer operador que construa uma expressão do mesmo tipo que a expressão mais à esquerda envolvida, o instrução evaluate-and-reassign correspondente está disponível. As duas instruções a seguir, por exemplo, alcançam o seguinte: a primeira instrução declara uma variável mutável arr e associá-la ao valor padrão de uma matriz de inteiros. Em seguida, a segunda instrução cria uma nova matriz com o primeiro item (com índice 0) definido como 10 e reatribui-a para arr.

    mutable arr = [0, size = 3]; // arr contains [0, 0, 0]
    arr w/= 0 <- 10;             // arr contains [10, 0, 0] 

A segunda instrução é apenas abreviada para a sintaxe mais detalhada arr = arr w/ 0 <- 10;.

As expressões de cópia e atualização permitem a criação eficiente de novas matrizes com base nas existentes. A implementação de expressões de cópia e atualização evita copiar toda a matriz duplicando apenas as partes necessárias para alcançar o comportamento desejado e executa uma modificação in-loco, se possível. Portanto, as inicializações de matriz não incorrem em sobrecarga adicional devido à imutabilidade.

O namespace Std.Arrays fornece um arsenal de ferramentas convenientes para criação e manipulação de matriz.

Expressões de cópia e atualização são uma maneira conveniente de construir novas matrizes em tempo real; a expressão a seguir, por exemplo, é avaliada como uma matriz com todos os itens definidos como PauliI, exceto o item no índice i, que é definido como PauliZ:

[PauliI, size = n] w/ i <- PauliZ