OCaml，类似于Emacs的程序扩展

Question

OCaml，类似于Emacs的程序扩展

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我很喜欢OCaml，我正在等待我的《Real World OCaml》！我是一个初学者，只了解函数式部分，略懂命令式，但对于模块、函数子、对象等并不熟悉。

为了一个解释器项目，我创建了一个类似Emacs的新手评估。我保留了一个三元组列表，其中包含一组命令名称绑定字符串、一个描述字符串和要调用的OCaml函数。主循环只是在列表中查找匹配的条目并调用函数。

然后添加新功能非常简单，只需编写一个函数并在列表中放置一个条目即可。

我喜欢像Emacs一样具有自扩展性的概念，这很容易扩展，但不是真正的自扩展。 我能用OCaml使程序具有自扩展性吗？我该怎么做？ 我知道Emacs是一个大型虚拟机，因此它通过自身解释代码并修改其运行时环境来实现，但是否有一种方法可以通过用户添加的模块或其他方式向OCaml程序添加功能？

附注：如果我的项目对您来说看起来很基础，请不要嘲笑我，因为我是一个初学者！

谢谢

- Nicolas Scotto Di Perto

2个回答

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我能否使用OCaml实现自扩展程序？

可以，您可以制作一个自扩展的解释器。

是否有一种方法可以通过用户添加模块将功能添加到OCaml程序中？

可以，但是。OCaml交互式提示符是这样一个可扩展的程序。MetaOCaml是OCaml的多阶段编程扩展，可以在运行时逐步编译新的机器码。[维基百科] 除非您依靠其中之一，否则您需要完成一个相当复杂的工程任务。

我该怎么做？

根据您想要做什么的具体情况，您还可以查看OCaml作为Scheme或标准ML中的Scheme解释器。然后，您基本上需要构建一个读取-评估-打印循环，该循环解析输入语言并相应地修改三元组。但不直接使用OCaml。

- sshine

MetaOcaml似乎是我正在寻找的东西。但我不确定，我想让用户在运行时添加代码到程序中。代码将从文件中读取，肯定是字符串形式，我能用MetaOcaml将字符串转换为代码吗？ - Nicolas Scotto Di Perto

像eval函数一样，MetaOCaml似乎并不像那样工作，仍然有编写内部解释器的解决方案，但它会失去很多功能性。 - Nicolas Scotto Di Perto

有人使用OCaml toplevel库（https://thelackthereof.org/OCaml_Eval）编写了一个eval函数，但它在实际版本的OCaml上无法工作，它使用的文件toplevellib.cma尚不存在，太糟糕了... - Nicolas Scotto Di Perto

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可以查看英文原文，
原文链接

- Basile Starynkevitch · Accepted Answer

另一个解决方案可能是使用Ocaml的动态加载功能，例如Dynlink模块。每个动态加载的共享模块可以向某个全局哈希表中添加条目，将字符串名称映射到函数（相同类型），等等...这个初始化-运行其顶级表达式-在动态加载模块的加载时间发生（当您调用Dynlink.loadfile时），有点像POSIX dlopen的旧_init函数。

例如，您可以让程序在运行时发出一些Ocaml代码；通过fork编译成可加载的动态库使用ocamlopt -shared；然后Dynlink.loadfile该库。该库的初始化部分将使用主程序中提供的适当函数注册闭包。

或者，编写（或使用）一些在Ocaml中的虚拟机或解释器。

你也可以使用一些JIT库，例如Ollvm，并生成一些类似C的代码（可能在主程序的一些C粘合代码中使用dlopen）。

但正如Simon Shine回答的那样，MetaOcaml可能是更好的选择。

顺便说一下，也许你想要一些Common Lisp实现？

示例：

^{（未经测试的代码！某些细节可能不正确）}

您的主程序prog.ml将包含以下内容：

let ht = Hashtbl.create 53;;
let add_name_fun (name : string) (f : int -> int) = 
   Hashtbl.add ht name f;;
(* here you might emit the 'plugin.ml' file and fork its compilation *) 
Dynlink.loadfile "plugin.cmxs";;
(* as an example we apply every added name & function to 3 *)
Hashtbl.iter ht (fun n f) -> Printf.printf "n=%s (f 3)=%d\n" n (f 3);;

您的 prog.mli 文件应包含以下内容：

  val : add_name_fun : string -> (int -> int) -> unit;;

您的plugin.ml文件将包含以下内容：

  Prog.add_name_fun "foo" (fun x -> x+3);;

但是我没有测试这段代码。

附注：在POSIX系统上，你可以使用C语言的dlopen和dlsym来做类似的事情。我的GCC MELT正在做这个。还可以参见这个。

NB：如果你喜欢元编程方法，请阅读J.Pitrat的博客和书籍。