Question

我将以下Haskell代码编译为核心：

class FunClass a where
  functionInClass :: a -> ()

data MyData = MyData
data YourData = YourData

instance FunClass MyData where
  functionInClass a = ()
instance FunClass YourData where
  functionInClass a = ()

valueA :: ()
valueA = functionInClass MyData

valueB :: ()
valueB = functionInClass YourData

并获得以下核心绑定（我删除了一些不相关的样板）：

 $cfunctionInClass :: MyData -> ()
 [LclId]
 $cfunctionInClass = \ _ [Occ=Dead] -> break<3>() ()

 $fFunClassMyData [InlPrag=INLINE (sat-args=0)] :: FunClass MyData
 $fFunClassMyData
   = $cfunctionInClass
     `cast` (Sym (N:FunClass[0] <MyData>_N)
             :: Coercible (MyData -> ()) (FunClass MyData))

 $cfunctionInClass :: YourData -> ()
 [LclId]
 $cfunctionInClass = \ _ [Occ=Dead] -> break<2>() ()

 $fFunClassYourData [InlPrag=INLINE (sat-args=0)] :: FunClass YourData
 $fFunClassYourData
   = $cfunctionInClass
     `cast` (Sym (N:FunClass[0] <YourData>_N)
             :: Coercible (YourData -> ()) (FunClass YourData))

 valueA :: ()
 [LclIdX]
 valueA
   = break<1>() functionInClass @ MyData $fFunClassMyData MyData

 valueB :: ()
 [LclIdX]
 valueB
   = break<0>()
     functionInClass @ YourData $fFunClassYourData YourData

我的问题是：

两个cfunctionInClass为什么共享相同的名称？我们如何区分他们？
cast到底能做什么？
在mg_binds ModGuts之外是否有任何与类型/实例有关的东西？

Answer 1

在不知道（i）确切的GHC版本，（ii）使用的确切ghc命令行以及（iii）您编译的文件的全部内容的情况下，很难复制您的核心输出正在询问，但是这里有一些答案：

1）生成内核时，您可能提供了标志-dsuppress-uniques，使用了其他暗示它的标志，或者使用了默认版本的GHC的较早版本。此标志使GHC从核心输出中消除用于创建唯一名称的少量随机后缀。如果删除该标志或添加显式的-dno-suppress-uniques，则应该看到诸如$cfunctionInClass_r1cH和$cfunctionInClass_r1dh之类的唯一名称。

2）Core是一种类型化的语言，函数cast被（广泛地）用于改变表达式的类型。请注意，它不会更改表达式本身的内部表示形式，因此只能用于在内存中具有相同内部表示形式的类型之间进行切换。

对于使用newtypes的代码，您会在各处进行强制转换。例如代码：

newtype MyInt = MyInt Int
inc (MyInt n) = MyInt (n + 1)

创建（未优化的）核心：

inc1 :: MyInt -> Int
inc1
  = \ (ds :: MyInt) ->
      + @ Int $fNumInt (ds `cast` (N:MyInt[0] :: MyInt ~R# Int)) (I# 1#)
inc :: MyInt -> MyInt
inc
  = inc1
    `cast` (<MyInt>_R ->_R Sym (N:MyInt[0])
            :: (MyInt -> Int) ~R# (MyInt -> MyInt))

有几个演员。

cast的工作方式是，`cast`运算符的左侧是一个普通的核心术语（例如变量或其他表达式），表示其类型正在改变的值；右侧是称为“强制”的东西，它是编译器构造的一种证据，用于证明两种类型在表示上是等效的（即，具有相同的内存表示，因此可以安全地强制）。例如，在上面的新类型示例中，第一次强制转换的强制是：

N:MyInt[0] :: MyInt ~R# Int

是强制值N:MyInt[0]，其类型为~R#和MyInt的表示相等性（Int）。（从技术上讲，N:MyInt[0]是强制类型，其种类是给定的表示性相等，但是这种区别并不重要。）如果您熟悉Curry-Howard同构，其中值可以视为其类型的证明，这是GHC胆识深处的一个实际例子-值/类型N:MyInt[0]证明其类型/种类，即新类型及其内容，从而可以进行强制转换。

在您的示例中，演员：

$fFunClassMyData [InlPrag=INLINE (sat-args=0)] :: FunClass MyData
$fFunClassMyData
  = $cfunctionInClass
    `cast` (Sym (N:FunClass[0] <MyData>_N)
            :: Coercible (MyData -> ()) (FunClass MyData))

是一种复杂的说法，GHC表示仅具有一个函数的类型类的实例字典，其表示方式与表示包含该类型的函数的新类型的表示方式相同，与表示函数值本身的表示方式相同。因此，可以将函数值$cfunctionInClass直接转换为字典值。

但是，如果您向类型类添加了另一个函数：

class FunClass a where
  functionInClass :: a -> ()
  anotherFunction :: a

演员表的定义将从字典的定义中消失，它们看起来更像您所期望的：

$fFunClassMyData
$fFunClassMyData = C:FunClass $cfunctionInClass $canotherFunction

请务必注意，cast在最终代码中没有执行任何操作。一旦将内核转换为无类型的STG并最终转换为CMM和程序集，cast调用就会被优化，因为它们不影响值，它们仅修改编译时类型以满足内核类型检查器。因此，除非您正在调试GHC，否则您可能根本不在乎强制转换，因此应考虑不操作。您可以使用-dsuppress-coercions（由-dsuppress-all表示）隐藏一些细节：

$fFunClassYourData = $cfunctionInClass1 `cast` <Co:3>

并假装x `cast` <Co:xxx>与x完全等效。在上面的示例中，字典是只是类型类的单个实例函数，因此，与强制类型一样，这实际上与以下内容相同：

$fFunClassMyData = $cFunctionInClass

3）好的。其他类和实例信息分别存储在mg_tcs的{{1}}和mg_insts字段中。粗略估计，ModGuts包含代码生成所需的信息，而mg_binds和mg_tcs包含生成接口文件所需的信息。

对GHC编译器代码的有用引用

mg_insts-漂亮打印核心模块。如果您想知道核心产品的来源，那就是它。（例如，ghc/compiler/coreSyn/PprCore.hs是负责漂亮地打印ppr_expr add_par (Cast expr co) = ...运算符的代码。

`cast`-ghc/compiler/coreSyn/CoreSyn.hs类型是核心的“核心”。构造函数Expr代表演员。

Cast (Expr b) Coercion-ghc/compiler/types/TycoRep.hs的定义在这里。

Coercion-ghc/compiler/main/HscTypes.hs的定义以及字段ModGuts的“子集”用于代码生成，字段CgGuts / ModIface用于编写接口文件和链接。

ModDetails-函数ghc/compiler/main/TidyPgm.hs的定义，其中tidyGuts信息被分为ModGuts用于代码生成和CgGuts，{{的缓存版本1}}在编译多个模块时保留在内存中和/或用于生成完整的ModDetails以写出到接口文件中。

GHC如何处理核心中的类型和实例？

1 个答案:

对GHC编译器代码的有用引用