编写一个 Julia 宏，它返回一个函数。

Question

编写一个 Julia 宏，它返回一个函数。

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首次发布，在此感谢您的阅读！

问题：我有一个Vector{String}，称之为A，其中每个元素都是方程式的一部分，例如A的第一个元素是"x[1] - (0.8*x[1])"。我想编写一个宏，该宏以以下参数作为输入：i）一个字符串-称之为fn_name- 带有函数名，ii）向量A，并返回一个名为fn_name的函数，其形式如下

function fn_name(f, x)
  f[1] = x[1] - (0.8*x[1])
  f[2] = (exp(x[4]) - 0.8*exp(x[3]))^(-1.1) - (0.99*(exp(x[4]) - 0.8*exp(x[4]))^(-1.1)*(1.0 - 0.025 + 0.30*exp(x[1])*exp(x[2])^(0.30 - 1.0)))
  f[3] = exp(x[2]) - ((1.0 - 0.025)*exp(x[2]) + exp(x[1])*exp(x[2])^0.30 - exp(x[4]))
  f[4] = x[3] - (x[4])
end

其中每个 rhs 都是一个元素

A = ["x[1] - (0.8*x[1])", "(exp(x[4]) - 0.8*exp(x[3]))^(-1.1) - (0.99*(exp(x[4]) - 0.8*exp(x[4]))^(-1.1)*(1.0 - 0.025 + 0.30*exp(x[1])*exp(x[2])^(0.30 - 1.0)))", "exp(x[2]) - ((1.0 - 0.025)*exp(x[2]) + exp(x[1])*exp(x[2])^0.30 - exp(x[4]))", "x[3] - (x[4])"]

我尝试过的方法：我最努力的尝试解决这个问题的方式是：

macro make_fn(fn_name, A)
    esc(quote
        function $(Symbol(fn_name))(f, x)
            for i = 1:length($(A))
                f[$i] = Meta.parse($(A)[$i])
            end
        end
    end)
end

然而，这并不起作用：当我运行@make_fn("my_name", A)时，我收到错误信息LoadError: UndefVarError: i not defined。

我发现理解Julia元编程非常困难，虽然我很想避免使用它，但我认为在这个问题上是不可避免的。

请您帮助我理解我的错误出现在哪里？

谢谢

- albep

3

非常好的第一个问题！请注意，在这里问候和感谢并不必要，而且省略它们也不被视为不礼貌——一个好的问题本身就足够表达。 - phipsgabler

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- phipsgabler · Accepted Answer

在这种情况下，宏不仅是可避免的，而且甚至不适用，除非A在编译时是已知的字面值。

我可以提供一种使用eval和一些闭包的解决方案：

julia> function make_fn2(A)
           Af = [@eval(x -> $(Meta.parse(expr))) for expr in A]
           function (f, x)
               for i in eachindex(A, f)
                   f[i] = Af[i](x)
               end
               return f
           end
       end
make_fn2 (generic function with 1 method)

julia> fn_name = make_fn2(A)
#46 (generic function with 1 method)

julia> fn_name(zeros(4), [1,2,3,4])
4-element Array{Float64,1}:
  0.19999999999999996
 -0.06594092302655707
 49.82984401122239
 -1.0

有如下限制：

eval 将在定义该函数的模块的全局作用域中执行表达式（因此可能与调用函数所在的作用域不同）
新创建的函数仅在返回到全局作用域后才能使用（即如果您尝试在创建它的函数内部运行它，它将不起作用）。

但我真的建议考虑一种比字符串更好的输入格式。