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Question

是否可以在F＃中为引用定义自定义解析器和AST？具体来说，代码

open Microsoft.FSharp.Quotations
let e = <@ 1+1 @>

生成

val e : Expr<int> = Call (None, op_Addition, [Value (1), Value (1)])

我想做两件事。一，我想生成自己的AST。例如

val it : Expr = Add(Num 1,Num 1)

二，我想定义自己的解析器，而不是使用F＃语法。例如，写一些像

这样的东西会很好

let e = <@ 1++1 @>

当然，如果我不关心语法，我可以定义从F＃语法树到我自己的语法树的程序转换。我不想那样做;我想使用自定义解析器。

对于某些背景，我想使用引号和反引号为某些DSL生成AST。基本上，我想有以下

let e1 = <@ 1 @>
let e2 = <@ %e1 + 2 @>

生成Add(Num 1,Num 2)而不是F＃语法。

顺便说一下，虽然现在语言非常不同，但在OCaml中可以使用camlp4进行上述操作，所以看起来可行，但我不确定是否有任何F＃限制可以阻止这种情况。

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@ tomas-petricek回答了我的直接问题，但我正在寻找的更符合@mydogisbox。看起来嵌入式语言在F＃中的表现与在OCaml或Haskell中不同，我不知道。感谢您的提示。

Answer 1

可以用F＃引用包装的代码仅限于有效的F＃语法。但是，您可以非常灵活地使用它 - 它可以包含您希望的任何函数或自定义运算符。所以，如果你想要++，你可以定义它（即使没有实现）：

let (++) a b = a + b

引用代码始终表示为F＃引号（Expr类型），但您可以将其转换为您需要的任何结构。例如，您可以定义一个有区别的联合：

type Expr = 
  | Add of Expr * Expr
  | SuperAdd of Expr * Expr
  | Num of int

并编写一个翻译函数，将引号转换为Expr：

打开Microsoft.FSharp.Quotations

let rec translate = function
  | DerivedPatterns.SpecificCall <@ (++) @> (_, _, [e1; e2]) -> 
      SuperAdd(translate e1, translate e2)
  | DerivedPatterns.SpecificCall <@ (+) @> (_, _, [e1; e2]) -> 
      Add(translate e1, translate e2)
  | Patterns.Value(n, t) when t = typeof<int> -> 
      Num(n :?> int)
  | _ -> failwith "Not supported"

现在，运行这个：

translate <@ 1 ++ (1 + 2) @>

...返回SuperAdd (Num 1,Add (Num 1,Num 2))。

F＃引用的强大之处在于它们可以让你重新解释标准的F＃代码，因此在任何语法中都会违反原则。但是你总是可以在字符串中放置自定义构造并编写自定义解析器 - 使用FParsec，FsLex / FsYacc，活动模式或其他工具......

Answer 2

完全可以为您想要的自定义语言安全编译时间，但我认为您专注于错误的语言功能。看看FSharp.Data.SQLClient。它是一个F＃类型的提供程序，它静态地分析一个sql查询（即格式不正确的sql是编译错误）并在运行时执行它。换句话说，使用类型提供程序而不是引用来执行此操作。

是否可以在F＃中为引用定义自定义解析器和AST？

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