Question

我正在尝试为我正在Haskell中编写的编译器编写一个重命名器。

重命名器扫描AST，查找符号DEF，将其输入符号表，以及符号USE，它通过查看符号表来解析。

在这种语言中，使用可以在defs之前或之后进行，因此看起来需要2遍策略;一次通过查找所有defs并构建符号表，第二次用于解决所有用途。

然而，由于Haskell是懒惰的（像我一样），我认为我可以打结并将重命名符号表传递给实际构建之前的最终符号表。只要我保证实际构建它，这很好。在命令式编程语言中，这就像回传邮件一样。这在Haskell中确实有效，但必须注意不要引入时间悖论。

这是一个简洁的例子：

module Main where

import Control.Monad.Error
import Control.Monad.RWS
import Data.Maybe ( catMaybes )
import qualified Data.Map as Map
import Data.Map ( Map )

type Symtab = Map String Int

type RenameM = ErrorT String (RWS Symtab String Symtab)

data Cmd = Def String Int
         | Use String

renameM :: [Cmd] -> RenameM [(String, Int)]
renameM = liftM catMaybes . mapM rename1M

rename1M :: Cmd -> RenameM (Maybe (String, Int))
rename1M (Def name value) = do
  modify $ \symtab -> Map.insert name value symtab
  return Nothing
rename1M (Use name) = return . liftM ((,) name) . Map.lookup name =<< ask
--rename1M (Use name) =
--  maybe (return Nothing) (return . Just . (,) name) . Map.lookup name =<< ask
--rename1M (Use name) =
--  maybe (throwError $ "Cannot locate " ++ name) (return . Just . (,) name) . Map.lookup name =<< ask

rename :: [Cmd] -> IO ()
rename cmds = do
  let (result, symtab, log) = runRWS (runErrorT $ renameM cmds) symtab Map.empty
  print result

main :: IO ()
main = do
  rename [ Use "foo"
         , Def "bar" 2
         , Use "bar"
         , Def "foo" 1
         ]

这是打结的线：

  let (result, symtab, log) = runRWS (runErrorT $ renameM cmds) symtab Map.empty

正在运行的符号表存储在MonadState的{{1}}中，最终符号表存储在RWS中。

在上面的例子中，我有MonadReader的{{1}}的3个版本（2个被注释掉）。在第一种形式中，它工作正常。

如果您注释掉第一个rename1M，并取消注释第二个，则程序不会终止。然而，在精神上，它与第一种形式没有区别。区别在于它有两个Use而不是一个，因此必须评估从rename1M Use返回的return以查看要采用的路径。

第三种形式是我真正想要的形式。如果我找不到符号，我想抛出一个错误。但是这个版本也没有终止。在这里，时间悖论是显而易见的;关于符号是否在表格中的决定会影响它是否会在表格中......

所以，我的问题是，是否有一种优雅的方式来执行第三个版本的操作（抛出错误）而不会遇到悖论？发送Maybe上的错误而不允许查找更改路径？两次通过？

Answer 1

发生错误时你真的必须中断执行吗？另一种方法是记录错误。绑定结后，您可以检查错误列表是否为空。我过去采用过这种方法。

-- I've wrapped a writer in a writer transformer.  You'll probably want to implement it differently to avoid ambiguity
-- related to writer methods.
type RenameM = WriterT [RenameError] (RWS Symtab String Symtab)

rename1M (Use name) = do
  symtab_entry <- asks (Map.lookup name)
  -- Write a list of zero or more errors.  Evaluation of the list is not forced until all processing is done.
  tell $ if isJust symtab_entry then [] else missingSymbol name
  return $ Just (name, fromMaybe (error "lookup failed") symtab_entry)

rename cmds = do
  let ((result, errors), symtab, log) = runRWS (runWriterT $ renameM cmds) symtab Map.empty
  -- After tying the knot, check for errors
  if null errors then print result else print errors

这不会产生与懒惰相关的非终止问题，因为符号表的内容不受查找是否成功的影响。

Answer 2

我没有一个经过深思熟虑的答案，但有一个想法。你在AST上的单次传递将获取所有Def并产生一个（Map Symbol _），我想知道相同的AST传递是否可以获取所有的使用并生成（设置符号）以及延迟查找。

之后，您可以非常安全地将Map键中的符号与Set中的符号进行比较。如果Set中没有任何内容，那么您可以报告所有这些符号都是错误。如果Set中没有任何Def'd符号，则可以警告未使用的符号。

哈斯克尔的祖父悖论

2 个答案: