Coffeescript静态分析/静态类型检查-路障

Question

我认为Coffeescript是一门很棒的语言！我正在寻找一些项目/问题/功能，可以将静态分析添加到Coffeescript中。然而，经过一些搜索后，我发现faq和this page建议静态分析可能不可行。

我想知道，在Coffeescript中实现静态分析/静态类型检查是否存在根本问题，因为这类问题在编译器中还不存在？

另外，它是不是不可能用于非平凡的检查，而可能只适用于简单的分析？当我说简单的时候，我指的是检查琐碎的东西，比如，用户是否用相同的名称定义了一个函数两次(在一个类中)，或者在顶层(或者可能在相关.coffee文件的集合中的顶层)。

如果有人能指出一些例子，说明为什么实现静态分析/类型检查不直接/不可能/不值得花费时间，我将不胜感激。

非常感谢!

Answer 1

这个答案有点愚蠢，因为我对此也很感兴趣。希望能有所帮助。

我使用谷歌闭包编译器静态分析CoffeeScript生成的代码。它有一个非常好的静态分析器，我不确定是否有充分的理由在这里重新发明轮子。最简单的方法就是手动编写注释：

###*
   * @param {number} x
   * @param {number} y
   * @return {number}
###
adder = (x, y) -> x + y

它有点冗长，但另一方面，你借用了闭包编译器的静态分析能力，它非常强大，能够检查很多东西。实际上，我以一种稍微更简洁的方式编写了类型注释，然后有一个脚本来重写咖啡文件。我的代码最终如下所示：

#! {number} x {number} y @return {number}
adder = (x, y) -> x + y

我相信你可以看到重写器是相当简单的。

在我继续之前，我有一个简短的说明。如果您通过闭包编译器运行-b ，请确保使用 closure (bare)编译代码。闭包编译器相当不错，但它还不够智能，无法进行数据流分析。默认情况下，CoffeeScript将您的代码包装在一个匿名函数中，这会使编译器出错。

沿着相同的路径(这会破坏与CoffeeScript的兼容性，但会更酷)的另一个选择是让Coffee编译器编译如下所示：

adder = (number x, number y): number -> x + y

进入JS，如下所示：

/***
  * @param {number} x
  * @param {number} y
  * @return {number
  */
var adder = function(x, y) {
  return x + y;
};

然后可以在编译时将其提供给闭包编译器-如果没有错误，编译器可以剥离所有注释。

事实上，this guy似乎就是这样做的。可悲的是，他的工作似乎处于不完整的状态。

在所有这些情况下，我们将繁重的工作-静态类型检查-交给闭包编译器。如果你不想这样做，我可以理解，但是很难说服我从头开始构建一个全新的静态分析工具是值得的。:)

一年后编辑:这些天我只使用typescript。:)

Answer 2

我不是CoffeeScript方面的专家，所以这可能是一个完全错误的答案，但它基本上可以归结为: CoffeeScript是一种表现力很强的语言，大多数语义都是动态确定的(可能还有一些奇怪的边缘情况)。这与标准ML这样的语言形成了很大的对比，后者的语义定义要严格得多。一般来说，对高阶语言进行静态分析被认为是非常困难的。也就是说，对真正的高阶程序(Haskell，ML，特别是javascript，因为eval之类的东西)的静态分析是困难的，因为控制流程要灵活得多。事实上，高阶语言的静态分析解决方案实际上只是在过去20年左右的时间里才被探索出来的。(值得注意的是，请参阅马特·梅在a tutorial style description of CFA上的文章。)

基本上，原因是：

• 要做分析，你必须处理来自流控制的富有表现力的语义问题，你可以通过修改高阶函数来获得。
• 要做类型，通常这些语言有一组更丰富的类型可用。例如，在非常典型的情况下，如果您尝试将静态类型赋给Ruby中的变量(如在C、Java、ML等中)。你会得到一个错误，但是因为你的程序的某些路径永远不会被执行，所以一切都是正常的。除此之外，Ruby等语言还添加了大量的隐式类型转换，这些转换实际上是用来进行很酷的编程的。我熟悉的(dynamic analysis of static types for Ruby)在这一领域的显著工作来自于我的一些同事，但肯定还有其他examples.
• Basically，该语言以更动态的方式使用，具有更具表现力的语义，并且静态推理要困难得多，而且容易不精确。(如今)实现这一点的基本前沿开始看起来像是混合的:你可以静态地分析程序的一部分，然后还需要程序员给出一些测试用例来进行某种精细的分析。

我希望这在某种程度上回答了你的问题，再次抱歉，我不能直接解决你的问题的直接问题，因为它适用于CoffeeScript，但是现在在分析像JavaScript这样的东西方面有很多工作正在进行。我要指出的是，Javascript的一些真正问题来自于它奇怪的语义，原型继承很难解释，特别是eval()！通常，对这些语言的程序分析会施加某些限制(例如，完全丢弃eval！)让分析更具可行性！