如何使用Scala宏來轉換和應用部分函數？

Question

我想實現一個Scala宏，該宏使用部分函數，​​對函數的模式執行一些轉換，然後將其應用於給定的表達式。

要做到這一點，我開始用下面的代碼：

def myMatchImpl[A: c.WeakTypeTag, B: c.WeakTypeTag](c: Context)(expr: c.Expr[A])(patterns: c.Expr[PartialFunction[A, B]]): c.Expr[B] = { 
    import c.universe._ 

    /* 
    * Deconstruct the partial function and select the relevant case definitions. 
    * 
    * A partial, anonymus function will be translated into a new class of the following form: 
    * 
    * { @SerialVersionUID(0) final <synthetic> class $anonfun extends scala.runtime.AbstractPartialFunction[A,B] with Serializable { 
    * 
    *  def <init>(): anonymous class $anonfun = ... 
    * 
    *  final override def applyOrElse[...](x1: ..., default: ...): ... = ... match { 
    *  case ... => ... 
    *  case (defaultCase$ @ _) => default.apply(x1) 
    *  } 
    * 
    *  def isDefined ... 
    * } 
    * new $anonfun() 
    * }: PartialFunction[A,B] 
    * 
    */ 
    val Typed(Block(List(ClassDef(a, b, x, Template(d, e, List(f, DefDef(g, h, i, j, k, Match(l, allCaseDefs)), m)))), n), o) = patterns.tree 

    /* Perform transformation on all cases */ 
    val transformedCaseDefs: List[CaseDef] = allCaseDefs map { 
    case caseDef => caseDef // This code will perform the desired transformations, now it's just identity 
    } 

    /* Construct anonymus partial function with transformed case patterns */ 
    val result = Typed(Block(List(ClassDef(a, b, x, Template(d, e, List(f, DefDef(g, h, i, j, k, Match(l, transformedCaseDefs)), m)))), n), o) 
    // println(show(result)) 

    c.Expr[B](q"$result($expr)") 
} 

我解構了部分功能，選擇applyOrElse功能的情況下定義，執行每個定義所需的改造，並把一切重新走到一起。這個宏是這樣調用的：

def myMatch[A, B](expr: A)(patterns: PartialFunction[A, B]): B = macro myMatchImpl[A,B] 

不幸的是，這並不像預期的那樣工作。在一個簡單的例子在下面的錯誤消息使用宏

def test(x: Option[Int]) = myMatch(x){ 
    case Some(n) => n 
    case None => 0 
} 

結果：

object creation impossible, since method isDefinedAt in trait PartialFunction of type (x: Option[Int])Boolean is not defined 

這是有點混亂，因爲打印生成的部分功能產量

({ 
    final <synthetic> class $anonfun extends scala.runtime.AbstractPartialFunction[Option[Int],Int] with Serializable { 
    def <init>(): anonymous class $anonfun = { 
     $anonfun.super.<init>(); 
    () 
    }; 
    final override def applyOrElse[A1 <: Option[Int], B1 >: Int](x2: A1, default: A1 => B1): B1 = ((x2.asInstanceOf[Option[Int]]: Option[Int]): Option[Int] @unchecked) match { 
     case (x: Int)Some[Int]((n @ _)) => n 
     case scala.None => 0 
    }; 
    final def isDefinedAt(x2: Option[Int]): Boolean = ((x2.asInstanceOf[Option[Int]]: Option[Int]): Option[Int] @unchecked) match { 
     case (x: Int)Some[Int]((n @ _)) => true 
     case scala.None => true 
     case (defaultCase$ @ _) => false 
    } 
    }; 
    new $anonfun() 
}: PartialFunction[Option[Int],Int]) 

這清楚地定義了isDefinedAt方法。

有沒有人有一個想法，這裏有什麼問題，以及如何做到這一點？

Answer 1

新的反射API提供了一個Transformer類，專門設計用於幫助這種樹改造：

import scala.language.experimental.macros 
import scala.reflect.macros.Context 

def myMatchImpl[A: c.WeakTypeTag, B: c.WeakTypeTag](c: Context)(
    expr: c.Expr[A] 
)(
    patterns: c.Expr[PartialFunction[A, B]] 
): c.Expr[B] = { 
    import c.universe._ 

    val transformer = new Transformer { 
    override def transformCaseDefs(trees: List[CaseDef]) = trees.map { 
     case caseDef => caseDef 
    } 
    } 

    c.Expr[B](q"${transformer.transform(patterns.tree)}($expr)") 
} 

def myMatch[A, B](expr: A)(patterns: PartialFunction[A, B]): B = 
    macro myMatchImpl[A,B] 

def test(x: Option[Int]) = myMatch(x) { 
    case Some(n) => n 
    case None => 0 
} 

你可能需要一些額外的機器，以確保改造只被應用到的情況下列表你希望它被應用，但是通常這種方法比手動轉換樹更強大。

雖然我仍然對你的版本不起作用感到好奇，但是如果你有時間，可以在這裏組合一個縮減的例子來解決另一個問題。