实际应用中的报价用途

Question

我遇到了“引用”这个术语，我正在尝试找出一些实际应用的例子。每个代码表达式都有AST的能力听起来很棒，但如何在现实生活中使用它呢？

有人知道这样的例子吗？

- madcyree

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你可能会发现我的博客文章：关于 F# 引用的注释 很有用。 - Yin Zhu

Answer 1

F#和Nemerle引用都用于元编程，但方法不同：Nemerle在编译时使用元编程来扩展语言，而F#在运行时使用。

Nemerle

在Nemerle中，引用用于宏内部，以拆解代码并生成新的代码。许多语言本身就是这样实现的。例如，这是一个来自官方库的示例 - 实现when条件构造的宏。Nemerle没有语句，因此if必须有else部分：when和unless宏为一个没有then和else部分的if提供了简写。 when宏还具有扩展的模式匹配功能。

macro whenmacro (cond, body)
syntax ("when", "(", cond, ")", body)
{
    match (cond)
    {
    | <[ $subCond is $pattern ]> with guard = null
    | <[ $subCond is $pattern when $guard ]> =>
        match (pattern)
        {
        | PT.PExpr.Call when guard != null =>
            // generate expression to replace 'when (expr is call when guard) body'
            <[ match ($subCond) { | $pattern when $guard => $body : void | _ => () } ]>
        | PT.PExpr.Call =>
            // generate expression to replace 'when (expr is call) body'
            <[ match ($subCond) { | $pattern => $body : void | _ => () } ]>
        | _ =>
            // generate expression to replace 'when (expr is pattern) body'
            <[ match ($cond) { | true => $body : void | _ => () } ]>
        }
    | _ =>
            // generate expression to replace 'when (cond) body'
            <[ match ($cond : bool) { | true => $body : void | _ => () } ]>
    }
}

该代码使用引号来处理看起来像预定义模板的模式，并用相应的 match 表达式替换它们。例如，将宏给定的 cond 表达式与以下内容进行匹配：

<[ $subCond is $pattern when $guard ]>

检查是否符合 x is y when z 模式，并给出构成该模式的表达式。如果匹配成功，我们可以使用以下方法从获取的部分生成新的表达式：

<[
    match ($subCond)
    {
    | $pattern when $guard => $body : void
    | _ => ()
    }
]>

这会将 when (x is y when z) body 转换为基本的模式匹配表达式。这一切都是自动类型安全的，当使用不正确时会产生合理的编译错误。因此，正如你所看到的，引号提供了一种非常方便和类型安全的操作代码的方式。

- Don Reba

Answer 2

当您希望以编程方式操作代码或进行元编程时，引用使其更具声明性，这是一件好事。

我已经写了两篇关于如何在Nemerle中轻松实现这一点的文章：这里和这里。

对于真实的示例，有趣的是要注意，Nemerle本身将许多常见语句定义为宏（其中使用引用）。一些例子包括：if，for，foreach，while，break，continue和using。

- Jordão

Answer 3

我认为在 F# 和 Nemerle 中，引用的用途有很大的不同。在 F# 中，您不使用引用来扩展 F# 语言本身，而是使用它们来获取某个以标准 F# 编写的程序的 AST（代码的数据表示）。

在 F# 中，这可以通过将一段代码包装在 <@ ..F# code.. @> 中或者为函数添加一个特殊的属性来完成：

[<ReflectedDefinition>]
let foo () = 
  // body of a function (standard F# code)

罗伯特已经提到了这种机制的一些用途 - 你可以拿着代码将 F# 翻译成 SQL 以查询数据库，但是还有其他几个用途。例如：

• 将 F# 代码翻译成 在 GPU 上运行
• 将 F# 代码翻译成 使用 WebSharper 转换为 JavaScript

- Tomas Petricek

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据我所知，函数式编程范式（在这种情况下是一个相当粗略的术语）始终可以通过其自身进行扩展 :)，这是我的理解。 - madcyree

Answer 4

正如Jordão已经提到的，引用使元编程成为可能。其中一个现实世界的例子是使用引用将F#翻译成另一种语言，例如SQL。通过这种方式，引用与C#中的表达式树具有相同的目的：它们使linq查询能够被翻译成SQL（或其他数据访问语言），并针对数据存储执行。

- Robert

Answer 5

Unquote是引用使用的一个真实例子。

- Stephen Swensen