Julia宏擴展命令

Question

我想編寫一個宏@unpack t，它將一個對象t並將其所有字段複製到本地作用域中。例如，給定

immutable Foo 
    i::Int 
    x::Float64 
end 
foo = Foo(42,pi) 

表達@unpack foo應擴大到

i = foo.i 
x = foo.x 

不幸的是，這樣一個宏可以不存在的，因爲它必須知道所傳遞的對象的類型。爲了規避這個限制，我引入了一個特定類型的宏@unpackFoo foo，效果相同，但由於我很懶，我希望編譯器爲我編寫@unpackFoo。所以我改變了類型定義

@unpackable immutable Foo 
    i::Int 
    x::Float64 
end 

應擴展到

immutable Foo 
    i::Int 
    x::Float64 
end 
macro unpackFoo(t) 
    return esc(quote 
     i = $t.i 
     x = $t.x 
    end)  
end 

寫@unpackable不是太難：

macro unpackable(expr) 
    if expr.head != :type 
     error("@unpackable must be applied on a type definition") 
    end 

    name = isa(expr.args[2], Expr) ? expr.args[2].args[1] : expr.args[2] 
    fields = Symbol[] 
    for bodyexpr in expr.args[3].args 
     if isa(bodyexpr,Expr) && bodyexpr.head == :(::) 
      push!(fields,bodyexpr.args[1]) 
     elseif isa(bodyexpr,Symbol) 
      push!(fields,bodyexpr) 
     end 
    end 

    return esc(quote 
     $expr 
     macro $(symbol("unpack"*string(name)))(t) 
      return esc(Expr(:block, [:($f = $t.$f) for f in $fields]...)) 
     end 
    end) 
end 

在REPL，這個定義非常有效：

julia> @unpackable immutable Foo 
      i::Int 
      x::Float64 
     end 

julia> macroexpand(:(@unpackFoo foo)) 
quote 
    i = foo.i 
    x = foo.x 
end 

出現個

問題，如果我把@unpackFoo在同一編譯單元的@unpackable：

julia> @eval begin 
     @unpackable immutable Foo 
      i::Int 
      x::Float64 
     end 
     foo = Foo(42,pi) 
     @unpackFoo foo 
     end 
ERROR: UndefVarError: @unpackFoo not defined 

我認爲問題是，編譯器會嘗試進行如下操作

1. 展開@unpackable但不解析它。
2. 嘗試展開@unpackFoo，由於@unpackable的擴展尚未解析，因此失敗。
3. 如果我們不會在第2步中失敗，編譯器現在將解析@unpackable的擴展。

這種情況可以防止在源文件中使用@unpackable。有沒有什麼辦法告訴編譯器交換上面列表中的第2步和第3步？

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的背景，這個問題是我工作的迭代求解中的https://gist.github.com/jiahao/9240888精神的基於迭代器的實現。像MinRes這樣的算法在相應的狀態對象（當前爲8）中需要相當多的變量，並且我不想每次在變量中使用例如state.variable。 next()功能，我也不想手動複製所有這些功能，因爲這會使代碼變得越來越難以維護。最後，這主要是元編程的練習。

Answer 1

首先，我建議寫這爲：

immutable Foo 
    ... 
end 

unpackable(Foo) 

其中unpackable是一個函數，它接受的類型，構建適當的表達和eval這樣。這有兩個好處，例如您可以將它應用於任何類型，而不需要在定義時修復它，而且您不必對類型聲明進行一堆解析（您可以調用fieldnames(Foo) == [:f, :i]並使用它）。其次，雖然我不詳細地瞭解你的使用案例（並且不喜歡一攬子規則），但我會警告這種事情是不被接受的。它使代碼難以閱讀，因爲它引入了非本地依賴;突然，爲了知道x是一個局部還是全局變量，你必須在一個完全不同的文件中查找一個類型的定義。一個更好的，更一般的，方法是明確解壓變量，而這是提供MacroTools.jl通過@destruct宏：

@destruct _.(x, i) = myfoo 
# now we can use x and i 

（你可以破壞嵌套的數據結構和可轉位的對象也一樣，這是很好的。 ）

要回答你的問題：你基本上是關於Julia如何運行代碼（s/parse/evaluate）的。整個塊被解析，展開和評估在一起，這意味着在您的示例中，您正試圖在定義之前擴展@unpackFoo。

然而，加載.jl文件時，朱莉婭在一個時間評估文件一個塊，而不是一下子。

這意味着，你可以愉快地寫出這樣的文件：

macro foo() 
    :(println("hi")) 
end 

@foo() 

和運行julia foo.jl或include("foo.jl")，它將會運行得很好。您不能在同一個塊中使用宏定義及其用法，就像上面的begin塊中一樣。

Answer 2

請試試看Mauro的Parameters包裝（https://github.com/mauro3/Parameters.jl）。它有一個@unpack宏和相應的機器，類似於你建議你需要的東西。