макросы - RSDN.ru

Nemerle Deep Dive
Что такое Nemerle?
Nemerle – это статически-типизированный,
мультипарадигмный язык программирования
общего назначения для платформы CLI (.Net и
Mono)
Ядро языка
 Типы
 Позаимствованы из C#
 Позаимствованы из ML
 Выражения – позаимствованы из ML
 Операторы – позаимствованы из C
 Макросы – позаимствованы из Lisp
Синтаксические различия
using System;
namespace MyNamespace
{
class Test<T>
{
public T GetResult(T value)
{
// ...
return value;
}
}
static class Program
{
static void Main(string[] args)
{
var result = new Test<int>().GetResult(42);
Console.WriteLine(result);
}
}
}
C#
Синтаксические различия
using System;
namespace MyNamespace
{
class Test<T>
{
public T GetResult(T value)
{
// ...
return value;
}
}
static class Program
{
static void Main(string[] args)
{
var result = new Test<int>().GetResult(42);
Console.WriteLine(result);
}
}
}
C#
Синтаксические различия
using System;
namespace MyNamespace
{
class Test[T]
{
public GetResult(value : T) : T
{
// ...
value
}
}
module Program
{
Main(args : array[string]) : void
{
def result = Test().GetResult(42);
Console.WriteLine(result);
}
}
}
Nemerle
Синтаксические различия
using System;
namespace MyNamespace
{
class Test[T] // Квадратные скобки вместо угловых
{
public GetResult(value : T) : T // типы после «:»
{
Nemerle
// ...
value // Не нужно использовать return
}
}
module Program // вместо статический классов используются модули
{
Main(args : array[string]) : void // массив объявляется через ключевое слово array
{
def result = Test().GetResult(42); // не нужно указывать параметры типов и new
Console.WriteLine(result);
}
}
}
Синтаксические различия
#pragma indent
using System;
namespace MyNamespace
class Test[T]
public GetResult(value : T) : T
// ...
value
module Program
Main(args : array[string]) : void
def result = Test().GetResult(42);
Console.WriteLine(result);
Nemerle
Вывод типов
 Nemerle поддерживает локальный вывод типов.
 Выводятся наиболее конкретный общий, не
обобщенный, тип.
 Типы выводятся из инициализации или
использования.
 Параметры типов так же выводятся и обычно их не
приходится указывать явно.
Минималистичное ядро выражений














Оператор match (switch на стероидах)
Блок выражений
Именованный блок (return на стеройдах)
Локальные функции
Связывание def
Переменные mutable
Обработка исключений throw, try/catch/finally
Операторы: + - * / % ^ & | < > <= >= == () ~ =
Вызов функций/методов/индексаторов
Приведение типов «:» - уточнение и «:>» - приведение
Литералы: числовые, строк, списков, массивов, символов.
checked и unchecked
Доступ к члену (obj.member)
Все остальные конструкции языка – макросы.
Другие операторы и выражения
В стандартную библиотеку Nemerle входит
множество макросов реализующих аналоги
операторов или выражений C# или не имеющих
аналогов в C#.
Код всех макросов доступен публично.
Обычно макросы предоставляют ряд возможностей
выходящих за рамки возможностей предоставляемых
аналогичными операторами/выражениями C#.
Вы можете начать писать на Nemerle как на C# и
постепенно осваивать продвинутые возможности.
Поддержка функционального
программирования
 Функции как первоклассные значения
 Лямбды
 Частичное применение
 Алгебраические типы
 Сопоставление с образцом
 Вывод типов
Макросы
 Что это?
 С чем едят? Зачем они нужны?
 Как сочетаются с IDE и прочими технологиями?
 Сложности разработки, отладки, сопровождения.
 Развенчание мифов.
Макросы: Что это?
 Макрос Nemerle – это метапрограмма (функция)
позволяющая изменять или дополнять программу
путем манипуляции ее AST.
 Виды макросов:
 Макро-атрибут.
 Макрос уровня выражения.
 Макросы могут быть синтаксическими,
операторами или не синтаксическими.
Макросы: Зачем они нужны?
 Создание встроенных DSL-ей (языков предметной
области).
 Расширение языка.
 Автоматизация программирования.
 Контроль за кодом.
Почему макросы, а не:
 Генерация кода во время исполнения (Expression
tree, Sytem.Reflection.Emit, StringBuilder + csc.exe)?
 PostSharp или другой постпроцессор?
 Генерация кода внешними утилитами (в виде
текста). Например, с помощью Т4?
 Препроцессоры вроде OCaml4p?
 Использовать DSL-и на основе имеющихся
возможностей языка?
 Обходиться возможностями ООП или ФП?
Макросы: Как сочетаются с
IDE и прочими технологиями?
 IDE
 Дизайнеры (форм, WPF, Web, …)
 Внешние кодогенераторы (например, T4)
Макросы: Сложности
 Как разрешаются конфликты между макросами?
 Взаимодействие с компонентными технологиями.
 Откладка:
 Отладка кода макроса.
 Отладка кода генерируемого макросом.
 Сопровождение, совместимость с предыдущими
версиями.
Ограничения и проблемы
макросов в Nemerle 1.0.
 Ограничения расширения синтаксиса.
 Сложность введения нестандартного синтаксиса.
 Невозможность определения порядка раскрытия





макросов работающих на одной стадии.
Сложность написания нетривиальных макросов
(которым требуется информация о типах).
Не до конца продуманный API компилятора.
Сложность создания внешних DSL-ей.
Привязанность компилятора к платформе на которой
он собран (SRE).
Низкая скорость работы компилятора.
Что ждать после выхода
Nemerle 1.0?
 Поддержку VS 2010.
 Перевод Nemerle на сменяемые бэкэнды (CCI).
 Nemerle 2.0.
Что будет в Nemerle 2.0?
 Поддержка сменяемых бэкэндов (CCI Metadata,
Mono Cesil, F# AbstractIL, IKVM). Возможно
реализация бэкнда для Java и LLVM.
 Крос-компиляция для любых версий платформ .net и
Mono (Compact Framwork, SilverLight...).
 Новая макро-система основанная на PEG/TDOP.
 Почти неограниченная расширяемость синтаксиса.
 Возможность создавать внешние DSL-и.
 Перевод парсера Nemerle полностью на макросы.
Что еще будет в Nemerle 2.0?
 Ускорится компиляция.
 Улучшится поддержка IDE.
 Nemerle станет фрэймворком для создания языков
программирования, внешних DSL-й и средств
рефакторинга к ним.
 Компилятор станет многопоточным.
 AST станет неизменяемым, а его изменение будет
прождать создание новой версии.
 Макросы станут преимущественно «чистыми», а
изменение дерева типов будет выделено в
отдельные стадии компиляции и будет четко
контролироваться.
Примеры практического
использования макросов
 Прикладные макро-библиотеки
 DSL-и
 Фрэймворки
 Расширения языка (мелкие полезняшки)
Прикладные макро-библиотеки
 ComputationExpressions
 yield внутри выражения
 Асинхронное программирование
 другие применения
 Nemerle.Xml - XML-литералы
 Nemerle.Peg - быстрый и гибкий генератор парсеров
шаговой доступности
 Nemerle.WUI.Reactive
 Nemerle on Rails
Расширения языка
 Автоматизация реализации зависимых свойств в WPF
 Record - автоматизация создания конструкторов
 Автоматизация паттернов проектирования ООП





(Abstract factory, Aggregate, Proxy, Singleton)
late - позднее связывание
Surroundwith - создание аналогов using и lock в
мгновение ока
Memoize
$-строки
assertions
Расширения языка
 List сomprehension
 regexp match
 StructuralEquality
 LexicographicCompareTo
 StructuralHashCode
Nemerle