Question

虽然我找到了一些关于如何使用f＃计算表达式进行组合递归下降解析的示例，但我尝试将它们用于相反的方法。创建易于阅读的代码以从某些XML数据生成（c ++）源文件。然而，我被困住了，如果社区可以帮助我找到我的误解，我将不胜感激。为了公众利益，我希望很快这篇文章将展示如何通过f＃计算表达式，monadic风格以酷炫的方式进行代码生成器。

到目前为止我已经达到了多远（简化，省略了为此问题而生成的输入数据）：

// in my full fledged application, State type also contains the Input data, used for generating code.
type State() = 
    let builder = new System.Text.StringBuilder()
    let mutable indentLevel : int = 0
    member this.Result() = builder.ToString()
    member this.Emit (s : string) : unit = builder.Append( s )
    // ... Methods allowing to do the indenting right, using indentLevel. And adding Output to the builder instance.
    member this.Indent() = indentLevel <- indentLevel + 1
    member this.Exdent() = indentLevel <- indentLevel - 1
// The return value of the Formatters is State only to allow for |> pipelining.
type Formatter = State -> State
type FormatterBuilder() = 
    // Q: Bind() Kind of Looks wrong - should it be a generic, taking one generic first Parameter? See Class function below.
    member this.Bind (state,formatter) = formatter state
    member this.Return state = state              // Q: Not sure if this is the way to go. Maybe some Lambda here?!

let format = new FormatterBuilder()

// Q: Now Comes the part I am stuck in!
// I had the idea to have a "Block" function which 
// outputs the "{", increases the indent Level, 
// invokes the formatters for the Content of the block, 
// then reduces the indent Level, then Closes "}". 
// But I have no idea how to write this.
// Here my feeble attempt, not even sure which Parameters this function should take.
let rec Block (formatters : Formatter list) (state : State) : State =
    format 
        {
            state.EmitLine("{") // do I Need a "do!" here?
            state.Indent()
            formatters |> List.iter (fun f -> do! f state) // Q: "state" is not really propagated. How to do this better?
            state.Exdent()
            state.EmitLine "}"
        }
// Functions with "Get" prefix are not shown here. They are supposed to get the Information
// from the Input, stored in State class, which is also not shown here.
let rec Namespace (state : State) : State =
    format
        {
             state.EmitLine(GetNameSpace state)
        }
let rec Class (classNode : XmlNode) (state : State) : State =
     Format
        { 
             do! TemplateDecl classNode state   // TemplateDecl function not shown in sample code
             do! ClassDecl classNode state
             do! Block [ NestedTypes classNode; Variables classNode; // ... ] // just to give the idea. Q: the list seems wrong here - how to do it better? 
        }
let GenerateCode() : string = 
     let state = new State()
     format
         {
             do! Namespace state    // Q: Is there a way to get rid of the passing of state here?
             do! Block 
                [   // Q: Maybe a Seq is better than a list here?
                 for c in State.Classes do // Q: requires override of a few functions in Builder class, I guess?!
                  do! Class c state
                ]
         }    
     state.Result()

显然上面的代码充其量只能说明我试图实现的目标。我的研究没有提供任何关于如何使用计算表达式的好例子。我发现的许多示例都停止显示构建器的声明方式或稍后，但无法展示如何实际编写最终表达式。

所以，如果有人找到时间发布一个真正的样本，这样做我的上面的乱码代码试图做的事情，那将是最有启发性的，填补了互联网上可以找到的关于此的差距（至少对我而言））混乱的f＃编程方面。

在上面的代码示例中，我也没有看到我从构建器monad中获得的内容。与非monadic实现相比，格式化程序代码看起来并不清晰。

如果有人在答案帖中为参数添加了签名和类型，那就太棒了;至少对我而言，与“let-the-compiler-find-the-types”风格相比，它更容易理解。

Answer 1

好的，正如我在评论中提到的，这是一个功能风格的解决方案，我已经使用了一段时间并取得了很好的成功，虽然它不是纯粹 - 功能，它只是使用了一些简单的函数而不是计算表达式。

首先，代码：从我的 facio 存储库中抓取CodeGen.fs。如果您想了解我在实践中如何使用这些功能，请查看FSharpLex/Backend.Fslex.fs和FSharpYacc/Backend.Fsyacc.fs。

所以，这是我实现代码生成的原因：

我在IndentedTextWriter模块中定义的功能非常轻巧，（IMO）易于使用。如果您决定在自己的代码中使用我的函数，则可以放弃模块上的[<RequireQualifiedAccess>]属性或将其更改为[<AutoOpen>]以减少噪音。
我没有实现一堆代码来管理缩进级别并将缩进字符串发送到底层StringBuilder，而是更喜欢使用System.CodeDom.Compiler.IndentedTextWriter，因为它会为您处理所有这些，它也是TextWriter的一个实例，因此您可以将其与fprintf和fprintfn等函数一起使用。

奖励：IndentedTextWriter包含在System.dll中，因为您几乎肯定会引用它，所以您甚至不需要添加其他参考来使用它！
IndentedTextWriter只包含TextWriter的另一个实例，因此您使用它编写的代码（例如，使用我在CodeGen.fs中的函数）与特定的“无关”目标”。换句话说，您可以轻松地修改它以写入StringBuilder（带有StringWriter），磁盘上的文件（带StreamWriter），依此类推。

在你自己的代码中，你可以做这样的事情（只是为了给你一个想法）：

let rec Block (formatters : Formatter list) (itw : IndentedTextWriter) =
    itw.WriteLine "{"
    IndentedTextWriter.indented itw <| fun itw ->
        formatters |> List.iter (fun fmtr -> fmtr itw)
    itw.WriteLine "}"

关于你的伪代码的另一个注意事项：因为你的格式化状态是可变的（在我的代码中是IndentedTextWriter），实际上没有必要传递你的函数 out - 也就是说，通常只需要创建函数，当这些状态由不可变对象/值表示时，和返回状态值。

奇怪的是，当传递一个可变的作者（如我们的代码中）时，你实际上想要“读者”工作流程或它的一些变体。 ExtCore在ExtCore.Control.Collections.Reader module中包含了List，Array等的“reader”式函数，您可以使用这些函数来进一步简化代码。

f＃代码生成的计算表达式

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