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我正在开发 DSL，但在扩展宏时遇到“免费期限”失败。我想知道是否可以避免。我已将问题简化为以下情况。

假设我们有这个表达式：

val list = join {
  0
  1
  2
  3
}
println(list)

其中 join 是一个宏，其实现是：

def join(c: Ctx)(a: c.Expr[Int]): c.Expr[List[Int]] = {
  import c.mirror._
  a.tree match {
    case Block(list, ret) =>
      // c.reify(List(new c.Expr(list(0)).eval, 
      //              new c.Expr(list(1)).eval,
      //              new c.Expr(list(2)).eval) :+ new c.Expr(ret).eval)
      c.reify((for (expr <- list) yield new c.Expr(expr).eval) :+ new c.Expr(ret).eval)
  }
}

宏的目的是连接参数块中的所有元素并将它们返回到一个列表中。由于块的内容可能是可变的，我不能使用带注释的 reify （效果很好）。未注释的 - 带有 for 理解，生成免费术语 - 抛出消息：

“宏扩展包含通过在 Macros.scala:48:18 中加入定义的自由术语变量列表。你在将这个变量拼接到一个 reifee 时忘记使用 eval 吗？如果你在跟踪自由术语变量时遇到问题，请考虑使用 -Xlog-free-条款”

有什么方法可以在不出现此错误的情况下引入 for-comprehension（或迭代器或其他）？顺便说一句，我使用的是2.10-M3。

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问题是您的代码混合了编译时和运行时概念。

您使用的“列表”变量是编译时值（即它应该在编译时迭代），并且您要求 reify 将其保留到运行时（通过拼接派生值）。这个跨阶段的难题导致了所谓的自由条款的产生。

简而言之，免费术语是指早期阶段的值的存根。例如，以下代码段：

val x = 2
reify(x)

将编译如下：

val free$x1 = newFreeTerm("x", staticClass("scala.Int").asTypeConstructor, x);
Ident(free$x1)

聪明吧？结果保留了 x 是一个 Ident 的事实，保留了它的类型（编译时特性），但仍然引用了它的值（运行时特性）。这可以通过词法作用域来实现。

但是，如果您尝试从宏扩展中返回这棵树（即内联到宏的调用站点中），事情就会崩溃。宏的调用站点很可能在其词法范围内没有 x，因此它无法引用 x 的值。

更糟糕的是。如果上面的代码片段写在宏中，那么 x 只存在于编译时，即在运行编译器的 JVM 中。但是当编译器终止时，它就消失了。

但是，包含对 x 的引用的宏扩展的结果应该在运行时运行（很可能在不同的 JVM 中）。为了理解这一点，您需要跨阶段持久性，即以某种方式序列化任意编译时值并在运行时反序列化它们的能力。我不知道如何用像 Scala 这样的编译语言来做到这一点。

请注意，在某些情况下，跨阶段持久性是可能的。例如，如果 x 是静态对象的字段：

object Foo { val x = 2 }
import Foo._
reify(x)

那么它就不会成为一个免费的术语，而是会以一种直接的方式被具体化：

Select(Ident(staticModule("Foo")), newTermName("x"))

这是一个有趣的概念，SPJ 在 2012 年 Scala 日的演讲中也讨论了这个概念：http: //skillsmatter.com/podcast/scala/haskell-cloud。

为了验证某些表达式不包含自由项，在 Haskell 中，他们向编译器添加了一个新的内置原语，即Static类型构造函数。使用宏，我们可以通过使用 reify（它本身只是一个宏）自然地做到这一点。请参阅此处的讨论：https ://groups.google.com/forum/#!topic/scala-internals/-42PWNkQJNA 。

好的，现在我们已经看到原始代码到底有什么问题，那么我们如何让它工作呢？

不幸的是，我们将不得不退回到手动 AST 构造，因为 reify 很难表达动态树。在宏观学中 reify 的理想用例是拥有一个静态模板，其中包含在宏编译时已知的漏洞类型。退一步——你将不得不依靠手工建造树木。

底线是您必须使用以下内容（适用于最近发布的 2.10.0-M4，请参阅 scala-language 的迁移指南以了解究竟发生了什么变化：http ://groups.google.com/group/scala -language/browse_thread/thread/bf079865ad42249c）：

import scala.reflect.makro.Context

object Macros {
  def join_impl(c: Context)(a: c.Expr[Int]): c.Expr[List[Int]] = {
    import c.universe._
    import definitions._
    a.tree match {
      case Block(list, ret) =>
        c.Expr((list :+ ret).foldRight(Ident(NilModule): Tree)((el, acc) => 
          Apply(Select(acc, newTermName("$colon$colon")), List(el))))
    }
  }

  def join(a: Int): List[Int] = macro join_impl
}
于 2012-06-14T13:57:36.183 回答