F#引号:变量可以转义范围

Question

我有一个代码：

let rec h n z = if n = 0 then z
                else <@ (fun x -> %(h (n - 1) <@ x + %z @>)) n @>

从MetaOcaml示例转换而成的http://www.cs.rice.edu/~taha/publications/journal/dspg04a.pdf示例

在本文中，说明了上面的示例将得到参数3和.<1>. (以MetaOcaml符号表示)的如下结果：

.<(fun x_1 -> (fun x_2 -> (fun x_3 -> x_3 + (x_2 + (x_1 + 1))) 1) 2) 3>.

如您所见，x被x_1、x_2等所取代，因为否则x只会引用最内部的fun中的x。

但在F#，这是不允许的。我得到编译时错误：“变量'x‘被绑定在一个引号中，但是用作一个拼接表达式的一部分。这是不允许的，因为它可能会脱离它的作用域。”因此，问题是:如何才能改变这种情况，使其能够编译并具有与MetaOcaml输出相同的语义？

更新到注释:我使用PowerPack实际评估报价。但我不认为这与它有任何关系，因为错误发生在编译时。到目前为止，QuotationEvaluation还能工作。然而，我知道这可能不是最有效的实施。

更新到Tomas的答案:我真的不希望x是全局的，或者逃避作用域。但我想要的是相当于

let rec h n z = if n = 0 then z
                else (fun x -> (h (n - 1) (x + z))) n

加上引文。您的答案给出了(h 3 <@ 1 @>).Eval() = 4，上面的结果是h 3 1 = 7。在这里，我希望7是答案。

Answer 1

F#引号语法不支持可能逃避作用域的变量，因此需要使用Expr操作显式地构造树。像这样的事情应该能起作用：

open Microsoft.FSharp.Quotations

let rec h n (z:Expr<int>) = 
  if n = 0 then z                
  else 
    let v = new Var("x", typeof<int>)
    let ve = Expr.Var(v)
    Expr.Cast<int>
        (Expr.Application( Expr.Lambda(v, h (n - 1) <@ %%ve + %z @>), 
                           Expr.Value(n)))

但是，这是一个非常人工的例子(演示在MetaOCaml中捕获变量，这在F#中是不可用的)。它只生成类似于(2 + (1 + ...))的表达式。通过编写这样的东西，您可以得到相同的结果：

let rec h n (z:Expr<int>) = 
  if n = 0 then z                
  else h (n - 1) <@ n + %z @>

甚至更好：

[ 1 .. 4 ] |> List.fold (fun st n -> <@ n + %st @>) <@ 0 @>

我也克服了F#报价中的这一限制，如果这得到支持，那就太好了。但是，我认为这在实践中并不是一个大问题，因为F#引用并不用于分阶段的元编程。它们在分析现有F#代码时比生成代码更有用。