Question

我在编写转换给定部分函数的宏并创建新的部分函数时遇到问题。例如，我希望能够将给定的部分函数分解为其元素 - 模式绑定，保护条件和正文;然后我想将图案活页夹和防护条件分解成更小的部分，并从这些部件中重新组装新的部分功能。但是，我在宏扩展时遇到奇怪的错误，我无法调试。

产生相同错误的最简单问题是将给定的部分函数分解为绑定器，防护装置和主体的代码，并将其重新组合回相同的部分函数。

我可以使用简单类型PartialFunction[Int,Any]执行此操作，但不能使用涉及案例类的类型PartialFunction[MyCaseClass,Any]。

这是有效的代码和没有的代码。

工作代码：采用部分函数，使用quasiquotes对其进行解构，再次组合相同的函数，然后将其返回。

package sample

import scala.language.experimental.macros
import scala.reflect.macros.blackbox

object MacroTest {
  type Simple = PartialFunction[Int, Any]

  def no_problem(pf: Simple): Simple = macro no_problemImpl
  def no_problemImpl(c: blackbox.Context)(pf: c.Expr[Simple]) = {
    import c.universe._

    val q"{ case $binder  => $body }" = pf.tree
    q"{ case $binder  => $body }"
  }
}

这个宏编译并测试传递：

import MacroTest._

val testPf: Simple = { case x => x + 1 }
testPf(2) shouldEqual 3 // passes

  // now do the same with macro:
val result = no_problem({ case x => x + 1 })
result(2) shouldEqual 3 // passes

非工作代码：完全相同的宏，除了使用案例类而不是Int作为部分函数的参数。

case class Blob(left: Int, right: Int)

type Complicated = PartialFunction[Blob, Any]

def problem(pf: Complicated): Complicated = macro problemImpl
def problemImpl(c: blackbox.Context)(pf: c.Expr[Complicated]) = {
    import c.universe._

    val q"{ case $binder  => $body }" = pf.tree
    q"{ case $binder  => $body }"
}

代码完全相同，只有类型不同（Complicated而不是Simple）。

宏代码编译，但测试无法编译（在宏扩展时失败）：

val blob = Blob(1,2)
val testPf: Complicated = { case Blob(x, y) => x + y }
testPf(blob) shouldEqual 3 // passes

  // now try the same with macro:
val result = problem({ case Blob(x, y) => x + y })
  // compile error when compiling the test code: 
Could not find proxy for case val x1: sample.Blob in List(value x1, method applyOrElse, <$anon: Function1>, value result, method apply, <$anon: Function0>, value <local MacroTestSpec>, class MacroTestSpec, package sample, package <root>) (currentOwner= value y )

我已将问题简化为可能仍然失败的最小可能性。在我的实际代码中，类型更复杂，部分函数可能有保护，我通过重新排列其参数和保护来转换部分函数的代码。我有时可以在守卫不在时进行转换，但在部分函数的参数是案例类时则不行。也许守卫的存在不是问题的根源：当某个地方存在unapply的复合类型时，问题就会发生。我得到的错误信息基本上与上面显示的这个极其简化的示例相同。

尽管我尝试了很多改变部分功能的替代方法，但似乎无法解决这个问题：

使用白盒宏上下文
使用简单的quasiquotes，如上面显示的示例
对于案例和模式cq"..."，pq"..."和q"{case ..$cases}"使用特殊的quasiquotes，如quasiquotes文档中所示
与后卫匹配：q"{case $binder if $guard => $body }"，还有cq和pq quasiquotes
在不同的地方添加c.typecheck或c.untypecheck（以前称为resetAllAttrs，现已弃用）
不使用quasiquotes但在原始语法树中执行所有操作：使用Traverser与原始树匹配，例如case UnApply(Apply(Select(t@Ident(TermName(_)), TermName("unapply")), List(Ident(TermName("<unapply-selector>")))), List(binder)) if t.tpe <:< typeOf[Blob]等等
尝试将Ident替换为模式匹配器中的Ident取自保护条件，反之亦然（这会产生奇怪的错误，“断言失败”，由于类型检查失败）
使用Any代替特定类型，返回PartialFunction[Any,Any]或总函数Function1[Blob,Any]等等
使用类型参数T代替Blob，参数化宏并接受PartialFunction[T,Any]

我将不胜感激任何帮助！我使用Scala 2.11.8直接宏（没有“宏天堂”）。

Answer 1

我相信你在Scala编译器中遇到了长期存在的问题。在某些情况下，Typechecking不是幂等，特别是使用unapply：SI-5465的提取器。对此没有简单的解决方案，但我可以建议两种解决方法。我先简单解释一下这个问题。

def宏和类型检查的问题

在类型检查阶段，Def宏被扩展。因此，def宏的参数是键入的树。返回良好类型的或无类型树是可以接受的。但是，返回部分类型（您的案例）或 ill-typed 树很可能会使编译器跳闸，最多导致类型检查错误或后续阶段出错。请注意，quasiquotes生成无类型树。这些坏树怎么会出现？

部分类型树 - 通常通过在类型参数周围包装无类型代码或用无类型 >代码。在许多情况下，你可以逃脱这些，但并非总是如此。

插入错误的树 - 通过以使原始类型信息无效的方式重新排列类型的参数，例如：将一个参数拼接到另一个参数中。这肯定会引起问题。

变通方法

希望您可以看到问题是概念性的，并且根深蒂固。但您可以采用以下两种方法之一来解决问题：

hacky解决方案 - 通过最终结果的字符串表示进行往返：

c.parse(showCode(q"{ case $binder => $body }"))

showCode通常会打印可解析的代码，即使untypecheck不是幂等的。当然，这会产生一些编译时性能开销，这可能会或可能不会对您的用例可接受。

硬解决方案 - 使用内部编译器API手动检查粘合代码。我不能在一篇文章中解释如何做到这一点，但你必须学习所有关于类型，符号和它们的所有者。最糟糕的是树木是可变的类型信息。如果你走这条路，我建议你浏览scala/async的源代码。

最好的办法是避免编写宏或等到scala.meta的语义API发布后再将其用于def宏。

如何使用Scala宏创建新的部分函数或转换它们？

1 个答案:

def宏和类型检查的问题

变通方法