如何在reify子句中使用Scala Macro中计算的类型？

Question

我一直在使用Scala宏并在宏中包含以下代码：

    val fieldMemberType = fieldMember.typeSignatureIn(objectType) match {
      case NullaryMethodType(tpe)   => tpe
      case _                      => doesntCompile(s"$propertyName isn't a field, it must be another thing")
    }

    reify{
      new TypeBuilder() {
        type fieldType = fieldMemberType.type
      }
    }

如你所见，我已经设法得到了一个c.universe.Type fieldMemberType。这表示对象中特定字段的类型。一旦我得到它，我想在reify中创建一个新的TypeBuilder对象。TypeBuilder是一个带有抽象参数的抽象类。这个抽象参数是fieldType。我希望这个fieldType是我以前找到的类型。

运行这里显示的代码会返回一个fieldMemberType not found。有什么方法可以让fieldMemberType在reify子句中工作吗？

Answer 1

问题是，您传递给reify的代码本质上是逐字放置在宏要展开的位置，而fieldMemberType在那里没有任何意义。

在某些情况下，可以使用splice将宏展开时的表达式偷偷放入要具体化的代码中。例如，如果我们试图创建此特征的一个实例：

trait Foo { def i: Int }

并且在宏展开时有这个变量：

val myInt = 10

我们可以编写以下代码：

reify { new Foo { def i = c.literal(myInt).splice } }

这在这里是行不通的，这意味着你将不得不忘记漂亮的小reify，并手动写出它。不幸的是，你会发现这种情况经常发生。我的标准方法是启动一个新的REPL，并键入如下内容：

import scala.reflect.runtime.universe._

trait TypeBuilder { type fieldType }

showRaw(reify(new TypeBuilder { type fieldType = String }))

这将输出几行AST，然后您可以将其剪切并粘贴到宏定义中作为起点。然后你摆弄它，替换成这样的东西：

Ident(TypeBuilder)

有了这个：

Ident(newTypeName("TypeBuilder"))

以及使用Flag.FINAL的FINAL，等等。我希望AST类型的toString方法能更准确地对应于构建它们所需的代码，但您很快就会明白需要更改什么。你最终会得到类似这样的结果：

c.Expr(
  Block(
    ClassDef(
      Modifiers(Flag.FINAL),
      anon,
      Nil,
      Template(
        Ident(newTypeName("TypeBuilder")) :: Nil,
        emptyValDef,
        List(
          constructor(c),
          TypeDef(
            Modifiers(),
            newTypeName("fieldType"),
            Nil,
            TypeTree(fieldMemberType)
          )
        )
      )
    ),
    Apply(Select(New(Ident(anon)), nme.CONSTRUCTOR), Nil)
  )
)

其中anon是您预先为匿名类创建的类型名称，constructor是我用来使这种事情不那么可怕的方便方法(您可以在this complete working example的末尾找到它的定义)。

现在，如果我们将这个表达式包装在类似于this的东西中，我们可以编写以下代码：

scala> TypeMemberExample.builderWithType[String]
res0: TypeBuilder{type fieldType = String} = $1$$1@fb3f1f3

所以它是有效的。我们获取了一个c.universe.Type (我在这里从builderWithType上的类型参数的WeakTypeTag中获得，但它的工作方式与任何旧的Type完全相同)，并使用它来定义TypeBuilder特征的类型成员。

Answer 2

对于您的用例，有一种比树编写更简单的方法。事实上，我一直在使用它来阻止树木，因为使用树木进行编程真的很困难。我更喜欢计算类型并使用reify来生成树。这使得宏更加健壮和“卫生”，并且减少了编译时的错误。使用树的IMO必须是最后的手段，仅在少数情况下，例如树转换或对元组等类型族的泛型编程。

这里的技巧是定义一个函数，将其作为类型参数，您想要在reify主体中使用的类型，并在WeakTypeTag上绑定上下文。然后，通过显式传递可以通过上下文WeakTypeTag方法从语义层类型构建的WeakTypeTags来调用此函数。

因此，在您的情况下，这将提供以下内容。

  val fieldMemberType: Type = fieldMember.typeSignatureIn(objectType) match {
      case NullaryMethodType(tpe)   => tpe
      case _                      => doesntCompile(s"$propertyName isn't a field, it must be            another thing")
  }

  def genRes[T: WeakTypeTag] = reify{
    new TypeBuilder() {
      type fieldType = T
    }
  }

  genRes(c.WeakTypeTag(fieldMemberType))