Question

我有这段代码：

let rec h n z = if n = 0 then z
                else <@ (fun x -> %(h (n - 1) <@ x + %z @>)) n @>

从http://www.cs.rice.edu/~taha/publications/journal/dspg04a.pdf

中的MetaOcaml示例转换而来

在论文中，解释了上面的例子将产生以下参数3和.<1>.（在MetaOcaml表示法中）：

.<(fun x_1 -> (fun x_2 -> (fun x_3 -> x_3 + (x_2 + (x_1 + 1))) 1) 2) 3>.

正如您所看到的，x被x_1，x_2等取代，因为x只会引用x最里面的fun。

但是在F＃中这是不允许的。我得到编译时错误：“变量'x'在引号中绑定，但用作拼接表达式的一部分。这是不允许的，因为它可能会逃避其范围。”所以问题是：如何改变它以便编译并具有与MetaOcaml输出相同的语义？

更新评论：我使用PowerPack来实际评估报价。但我不认为这与它有任何关系，因为错误是在编译时。到目前为止，QuotationEvaluation仍然有效。但是，我知道它可能不是最有效的实现。

更新Tomas的回答： 我真的不希望x是全局的，或者是为了逃避范围。但我想要的是相当于

let rec h n z = if n = 0 then z
                else (fun x -> (h (n - 1) (x + z))) n

带引号。您的答案为(h 3 <@ 1 @>).Eval() = 4，其中上述结果为h 3 1 = 7。在这里，我希望7成为答案。

Answer 1

F＃语法不支持可能会超出范围的变量，因此您需要使用Expr操作显式构造树。这样的事情可以解决问题：

open Microsoft.FSharp.Quotations

let rec h n (z:Expr<int>) = 
  if n = 0 then z                
  else 
    let v = new Var("x", typeof<int>)
    let ve = Expr.Var(v)
    Expr.Cast<int>
        (Expr.Application( Expr.Lambda(v, h (n - 1) <@ %%ve + %z @>), 
                           Expr.Value(n)))

然而，这是一个非常人为的例子（用于演示MetaOCaml中的变量捕获，这在F＃中不可用）。它只生成(2 + (1 + ...))之类的表达式。你可以通过写下这样的结果得到相同的结果：

let rec h n (z:Expr<int>) = 
  if n = 0 then z                
  else h (n - 1) <@ n + %z @>

甚至更好：

[ 1 .. 4 ] |> List.fold (fun st n -> <@ n + %st @>) <@ 0 @>

我也在F＃引用中遇到了这个限制，如果支持它会很好。但是，我不认为它在实践中是一个大问题，因为F＃引用不用于分阶段元编程。它们对于分析现有的F＃代码比生成代码更有用。

F＃引用：变量可能会逃避范围

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