Haskell quasiquotation如何用于替换Haskell级别的令牌?

时间:2012-08-22 14:36:43

标签: haskell metaprogramming dsl

haskellwiki中描述的Quasiquotation主要显示为在Haskell中嵌入其他语言而不会搞乱字符串引用的有用工具。

问题是:对于Haskell本身来说,将现有的Haskell代码放入quasiquoter以便更换令牌并将结果传递给ghc是多么容易?也许模板Haskell在这里很关键?

我查找了代码示例但没有找到任何代码示例。一些EDSL可以通过减少其组合运算符的大小而受益于此功能(例如,将'a。| .b。>> .c'转换为'[myedsl | a | b>> c]')。 / p>

1 个答案:

答案 0 :(得分:18)

您可以构建操纵Haskell代码的准引用,例如,使用haskell-src-meta包。它将有效的Haskell代码解析为AST,然后您可以修改它。

在这种情况下,修改AST的最简单方法是使用Data.Generics将泛型转换应用于整个AST,将运算符替换为其他运算符。

我们将首先构建泛型Haskell表达式的转换函数。代表表达式的数据类型为Exp包中的template-haskell

例如,要将运算符>>转换为.>>.,我们将使用类似

的函数
import Language.Haskell.TH (Exp(..), mkName)

replaceOp :: Exp -> Exp
replaceOp (VarE n) | n == mkName ">>" = VarE (mkName ".>>.")
replaceOp e = e

这会更改变量表达式(VarE),但不能对任何其他类型的表达式执行任何操作。

现在,为了遍历整个AST并替换所有出现的>>,我们将使用Data.Generic中的everywheremkT函数。

import Data.Generics (everywhere, mkT)

replaceEveryOp :: Exp -> Exp
replaceEveryOp = everywhere (mkT replaceOp) 

为了进行多次替换,我们可以更改函数,以便取代任何运算符的关联列表。

type Replacements = [(String, String)]

replaceOps :: Replacements -> Exp -> Exp
replaceOps reps = everywhere (mkT f) where
    f e@(VarE n) = case rep of
        Just n' -> VarE (mkName n')
        _ -> e
        where rep = lookup (show n) reps
    f e = e

顺便说一下,这是一个使用view patterns语言扩展来编写更好的函数的好例子。

{-# LANGUAGE ViewPatterns #-}

replaceOps :: Replacements -> Exp -> Exp
replaceOps reps = everywhere (mkT f) where
    f (VarE (replace -> Just n')) = VarE (mkName n')
    f e = e

    replace n = lookup (show n) reps

现在我们要做的就是建立“myedsl”准引号。

{-# LANGUAGE ViewPatterns #-}

import Data.Generics (everywhere, mkT)
import Language.Haskell.Meta.Parse (parseExp)
import Language.Haskell.TH (Exp(..), mkName, ExpQ)
import Language.Haskell.TH.Quote (QuasiQuoter(..))

type Replacements = [(String, String)]

replacements :: Replacements
replacements =
    [ ("||", ".|.")
    , (">>", ".>>.")
    ]

myedls = QuasiQuoter
    { quoteExp  = replaceOpsQ
    , quotePat  = undefined
    , quoteType = undefined
    , quoteDec  = undefined
    }

replaceOpsQ :: String -> ExpQ
replaceOpsQ s = case parseExp s of
    Right e -> return $ replaceOps replacements e
    Left err -> fail err

replaceOps :: Replacements -> Exp -> Exp
replaceOps reps = everywhere (mkT f) where
    f (VarE (replace -> Just n')) = VarE (mkName n')
    f e = e

    replace n = lookup (show n) reps

如果将上述内容保存到自己的模块(例如MyEDSL.hs),则可以导入它并使用准引号。

{-# LANGUAGE TemplateHaskell #-}
{-# LANGUAGE QuasiQuotes #-}

import MyEDSL

foo = [myedsl| a || b >> c |]

请注意,我使用||而不是|,因为后者在Haskell中不是有效的运算符(因为它是用于模式保护的语法元素)。