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我正在寻找如何将简单的 Haskell 程序(没有导入的库,只有数据类型和纯函数)转换为无类型 lambda 演算的术语的方法。一种有前途的方法似乎是使用GHC API将程序编译为GHC 核心,然后可以将其转换为无类型的 lambda 演算。

如何使用 GHC API 加载 Haskell 程序并将其编译成 Core?

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从ghc 文档中的GHC模块文档:

compileToCoreModule :: GhcMonad m => FilePath -> m CoreModule

这是访问与模块对应的核心绑定的方法。compileToCore解析、类型检查和脱糖模块,然后如果成功则返回生成的核心模块(由模块名称、类型声明和函数声明组成)。

compileToCoreSimplified :: GhcMonad m => FilePath -> m CoreModule

Like compileToCoreModule,但调用了简化器,从而返回简化和整洁的 Core。

我通过查看模块列表GHC、注意Desugar模块、注意ModGuts的结果deSugar、下载所有文档并在文本中搜索ModGuts.

最小的例子

我们的示例将编译一个简单的模块,以便我们可以看到核心的样子。它使用ghc-paths来提供 ghc libs 目录的位置。核心将在内存中由CoreModule包含CoreBinds列表的 a 表示。我们不能直接转储 AST,因为没有ShowAST 中描述CoreSyn的实例,但是Outputable实例CoreModule将漂亮地打印核心,因此我们可以看到我们编译到核心。

import GHC
import DynFlags
import Outputable (Outputable, showPpr)
import qualified GHC.Paths as Paths

import Data.Functor

runGhc'负责编译核心模块所需的所有设置,没有imports 和 no TemplateHaskell。我们用 完全关闭链接器NoLink并告诉编译器用HscNothing.

runGhc' :: Ghc a -> IO a
runGhc' ga = do
    runGhc (Just Paths.libdir) $ do
        dflags <- getDynFlags
        let dflags2 = dflags { ghcLink   = NoLink
                             , hscTarget = HscNothing
                             }
        setSessionDynFlags dflags2
        ga

将模块编译为核心包括使用guessTarget和设置目标addTarget,可选地使用 加载依赖项load,使用 构建模块图depanel,在模块图find中正确ModSummary设置,使用 解析模块parseModule,使用 类型检查,使用typecheckModule去糖desugarModule,将其转换ModGutscoreModuleDesugaredMod实例中获取脱糖结果,并从ModGuts. 所有这些都被包裹在一个漂亮的包装中compileToCoreModule

compileExample :: Ghc CoreModule
compileExample = compileToCoreModule "prettyPrint2dList.hs"

我们的整个示例程序将输出带有showPpr.

showPpr' :: (Functor m, Outputable a, HasDynFlags m) => a -> m String
showPpr' a = (flip showPpr) a <$> getDynFlags

main = runGhc' (compileExample >>= showPpr') >>= putStrLn

编译上面的例子需要-package ghcflag 暴露通常隐藏的 ghc api 包。

我们将编译为核心的示例模块"prettyPrint2dList.hs",包含一个数据类型和一些使用前奏中函数的代码。

data X = Y | Z
         deriving (Eq, Show)

type R = [X]
type W = [R]

example = map (\x -> take x (cycle [Y, Z])) [0..]

main = undefined

这会产生大量印刷精美的核心。

%module main:Main (Safe-Inferred) [01D :-> Identifier `:Main.main',
                                   a1f2 :-> Identifier `$c==', a1f5 :-> Identifier `$c/=',
                                   a1fb :-> Identifier `$cshowsPrec', a1fh :-> Identifier `$cshow',
                                   a1fk :-> Identifier `$cshowList',
                                   r0 :-> Identifier `Main.$fShowX', r1 :-> Identifier `Main.$fEqX',
                                   r2 :-> Type constructor `Main.R',
                                   r3 :-> Type constructor `Main.X', r4 :-> Identifier `Main.main',
                                   rqS :-> Type constructor `Main.W',
                                   rrS :-> Data constructor `Main.Y', rrV :-> Identifier `Main.Y',
                                   rrW :-> Data constructor `Main.Z', rrX :-> Identifier `Main.Z',
                                   rL2 :-> Identifier `Main.example']
Main.example :: [[Main.X]]
[LclIdX, Str=DmdType]
Main.example =
  GHC.Base.map
    @ GHC.Types.Int
    @ [Main.X]
    (\ (x :: GHC.Types.Int) ->
       GHC.List.take
         @ Main.X
         x
         (GHC.List.cycle
            @ Main.X
            (GHC.Types.:
               @ Main.X
               Main.Y
               (GHC.Types.: @ Main.X Main.Z (GHC.Types.[] @ Main.X)))))
    (GHC.Enum.enumFrom
       @ GHC.Types.Int GHC.Enum.$fEnumInt (GHC.Types.I# 0))
Main.main :: forall t. t
[LclIdX, Str=DmdType]
Main.main = GHC.Err.undefined
$cshowsPrec :: GHC.Types.Int -> Main.X -> GHC.Show.ShowS
[LclId, Str=DmdType]
$cshowsPrec =
  \ _ [Occ=Dead] (ds_d1gG :: Main.X) ->
    case ds_d1gG of _ [Occ=Dead] {
      Main.Y ->
        GHC.Show.showString
          (GHC.Types.:
             @ GHC.Types.Char
             (GHC.Types.C# 'Y')
             (GHC.Types.[] @ GHC.Types.Char));
      Main.Z ->
        GHC.Show.showString
          (GHC.Types.:
             @ GHC.Types.Char
             (GHC.Types.C# 'Z')
             (GHC.Types.[] @ GHC.Types.Char))
    }
Main.$fShowX [InlPrag=[ALWAYS] CONLIKE] :: GHC.Show.Show Main.X
[LclIdX[DFunId],
 Str=DmdType,
 Unf=DFun: \ ->
       GHC.Show.D:Show TYPE Main.X $cshowsPrec $cshow $cshowList]
Main.$fShowX =
  GHC.Show.D:Show @ Main.X $cshowsPrec $cshow $cshowList;
$cshowList [Occ=LoopBreaker] :: [Main.X] -> GHC.Show.ShowS
[LclId, Str=DmdType]
$cshowList =
  GHC.Show.showList__
    @ Main.X
    (GHC.Show.showsPrec @ Main.X Main.$fShowX (GHC.Types.I# 0));
$cshow [Occ=LoopBreaker] :: Main.X -> GHC.Base.String
[LclId, Str=DmdType]
$cshow = GHC.Show.$dmshow @ Main.X Main.$fShowX;
$c== :: Main.X -> Main.X -> GHC.Types.Bool
[LclId, Str=DmdType]
$c== =
  \ (ds_d1gB :: Main.X) (ds_d1gC :: Main.X) ->
    let {
      fail_d1gD :: GHC.Prim.Void# -> GHC.Types.Bool
      [LclId, Str=DmdType]
      fail_d1gD = \ _ [Occ=Dead, OS=OneShot] -> GHC.Types.False } in
    case ds_d1gB of _ [Occ=Dead] {
      Main.Y ->
        case ds_d1gC of _ [Occ=Dead] {
          __DEFAULT -> fail_d1gD GHC.Prim.void#;
          Main.Y -> GHC.Types.True
        };
      Main.Z ->
        case ds_d1gC of _ [Occ=Dead] {
          __DEFAULT -> fail_d1gD GHC.Prim.void#;
          Main.Z -> GHC.Types.True
        }
    }
Main.$fEqX [InlPrag=[ALWAYS] CONLIKE] :: GHC.Classes.Eq Main.X
[LclIdX[DFunId],
 Str=DmdType,
 Unf=DFun: \ -> GHC.Classes.D:Eq TYPE Main.X $c== $c/=]
Main.$fEqX = GHC.Classes.D:Eq @ Main.X $c== $c/=;
$c/= [Occ=LoopBreaker] :: Main.X -> Main.X -> GHC.Types.Bool
[LclId, Str=DmdType]
$c/= =
  \ (a :: Main.X) (b :: Main.X) ->
    GHC.Classes.not (GHC.Classes.== @ Main.X Main.$fEqX a b);
:Main.main :: GHC.Types.IO GHC.Prim.Any
[LclIdX, Str=DmdType]
:Main.main =
  GHC.TopHandler.runMainIO
    @ GHC.Prim.Any (Main.main @ (GHC.Types.IO GHC.Prim.Any))
于 2015-02-03T22:02:37.950 回答