基本类型驱动ppx重写

Question

我正在写我的第一个ppx扩展。其思想是支持多态print函数，类似于Haskell中的show。

(我知道还有其他更健壮的解决方案，但我希望了解更多关于这一点的知识。)

我所采用的方法非常类似于描述这里的方法:我有一个映射器，它查找%[print <expr>]标记，然后用<expr>的字符串表示来替换它们。例如,

[%print 1] ==> string_of_int 1
[%print "aksljd"] ==> "aksljd"

对于常量表达式来说，这很好，但是我想支持任何替代<expr>的任意表达式。它应该用最后类型的打印机包装它们。

我目前的方法是使用Typecore.type_expression将Parsetree.expression转换为Typedtree.expression，然后在Typedtree.expression的exp_type字段上进行匹配，并确定用什么替换整个表达式。例如，对于type test = A of int | B of string类型，我会将[%print A 1]替换为show_test (A 1) (show_test必须以约定形式出现)。

这不起作用，因为Typecore.type_expression接受类型环境作为参数，而且在重写时无法得到“当前类型环境”，因为类型检查还没有执行.[%print 1 + 1]和Typecore.type_expression Env.empty会导致Unbound value +，这是它应该做的。

有人有办法解决这个问题吗？如果我完全走错了方向，你可以指出这一点。:p

Answer 1

注释中的讨论摘要: Haskell中的show不像这样工作(也不能)。Haskell中的Show a =>将被转换为OCaml中的一个显式模块参数。该模块将具有一个具有类似print : a -> string的签名的值。Haskell通过找到您(或库)声明的Show用于a的实例来推断这个模块参数，但是在OCaml中，您必须手动传递该模块。在Haskell中声明Show实例类似于在OCaml中实例化函子。

在Haskell和OCaml中，诸如问题中的预处理表达式在以下情况下都有可疑的意义：

let f x = [%print x]

如果f : 'a -> string (即没有Haskell类型的类实例可用，并且没有传递OCaml模块)。

为了使它更完整，许多分析类型的其他ppx重写程序都是从类型定义或声明而不是从表达式生成代码。

Answer 2

您想要做的事情基本上不支持ppx。正如您注意到的，ppx是在解析之后，类型检查尚未完成。由于编译器的当前体系结构，很难键入check任意表达式。

如果你想破解你的方式，你可以读这。)作者也将在ocaml研讨会上做一次关于这一问题的介绍，应该有一段视频。

Answer 3

人们已经在某种程度上回答了。我希望我的回答能补充一些东西。

PPX是对非类型化AST的预处理。它被认为是用于AST转换，而不知道输入的类型。

ppx_deriving和其他一些ppx预处理程序为每种类型的定义和构造函数自动生成代码。它们确实很酷，但是它们完全在非类型化层中工作:它们只是使用类型定义的语法结构。对于类型依赖行为，需要在非类型化的AST：[%derive.show: (int * int) list] [(1,2); (3,4); (5,6)]中显式地提供类型信息。[%derive.show] [(1,2); (3,4); (5,6)]不起作用。

因此，PPX的I/O是非类型化的，但它并不局限于内部的非类型化。你想打什么就打什么。一个典型的例子是将非类型化的输入提供给OCaml类型检查器并获得类型化的AST，然后将获得的输入信息用于您的目的。这种类型PPX所需的工具已经掌握在我们手中：ppx_tools用于通用PPX工具，compiler-libs用于通过OCaml类型检查器和预处理输入，以及untypeast.ml将结果返回到非类型化的AST。链接(https://bitbucket.org/camlspotter/compiler-libs-hack) @Drup已经指出了如何使用它们。它是在PPX发布之前编写的，但是在PPX中，您所做的几乎是一样的，我还在文章中添加了一个关于PPX的小部分。

类型PPX的一个缺点是它不能与REPL一起使用。PPX逐个处理编译单元，并且每个单元处理之间的传输信息是有限的。在REPL中，编译单元是一个toplevel短语，要正确地工作，键入PPX必须在toplevel短语之上保持类型环境，这太大了。