Scala 宏，它们在哪里使用？

Question

我刚刚注意到 Scala 有宏，但我从未见过任何使用它们的代码。它们似乎也与 C 预处理器宏等完全不同。通读overview 的宏，看起来它们提供的东西在Scala 中是不可能实现的。在动机标题下，有一个宏启用的列表：

• 语言虚拟化（重载/覆盖语义 支持深度嵌入 DSL 的原始编程语言），
• 程序具体化（为程序提供检查其 自己的代码），
• 自我优化（特定领域的自我应用 基于程序具体化的优化），
• 算法程序 构造（生成繁琐的代码 一种编程语言支持的抽象）。

在菜单的后面部分，有实验性的宏功能，例如类型宏、准引号、无类型宏等等。显然有这个需求！

对于那些构建非常复杂的库并对 Scala 有深入了解的人来说，所有这些似乎都是不错的功能。但是宏是否也为普通的 Scala 开发人员提供了一些东西？使用宏会让我的 Scala 代码更好吗？

Answer 1

作为“普通”的 Scala 开发人员，您很可能不会自己编写宏，除非您有充分的理由。

宏是一种编译时元编程的方法，也就是说你编写程序。例如，一个 def-macro——它是 Scala 2.10 的一部分，尽管仍然是“实验性的”——看起来像一个常规方法，但无论何时你在代码中调用该方法，编译器都会用隐藏在该方法后面的任何宏替换该调用将产生（一个新的代码片段）。

---

一个非常简单的例子。将您的项目编译到代码中的日期：

import java.util.Date
import reflect.macros.Context
import language.experimental.macros

object CompileTime {
  def apply(): Date = macro applyImpl

  def applyImpl(c: Context)(): c.Expr[Date] = {
    import c.universe._
    val now     = System.currentTimeMillis() // this is executed during compilation!
    val nowExpr = c.Expr[Long](Literal(Constant(now)))
    val code    = reify(new Date(nowExpr.splice))
    c.Expr(code.tree)
  }
}

使用该宏（以下代码必须与上面的宏代码分开编译）：

object MacroTest extends App {
  println(s"This project was compiled on ${CompileTime()}")
}

（如果你多次运行，你会发现编译时间确实是恒定的）

---

简而言之，宏提供的功能在任何以前的 Scala 版本中不可用。你可以用宏来做你不能做的事情（通常你可以使用运行时反射来编写类似的东西，但是宏在编译时会被检查）。

但是，作为用户，您将越来越多地接触到包含宏的库，因为它们可以提供完全类型安全的强大构造。例如，可以使用宏来实现案例类中 JSON 的自动序列化器，因为宏可以检查案例类的类型并构建正确的程序结构 (AST) 来读取和写入该案例类，而不存在运行时的危险失败。

一些随机链接

• https://github.com/retronym/macrocosm
• http://www.warski.org/blog/2012/12/starting-with-scala-macros-a-short-tutorial/