Clojure 如何编译在 REPL 中运行的代码？

Question

诚实的菜鸟问题。根据 Russ Olsen 的 Getting Clojure，我知道以下几点：

(1) Clojure 代码在运行前编译为 JVM 字节码。

(2) Clojure 代码可以在使用函数 (read) 和 (eval) 或等效函数的 REPL 中运行，几乎是即时反馈。

因此，Clojure 代码到 JVM 字节码的编译似乎必须在 REPL 期间的某个时间点发生，大概是在（读取）阶段或之后不久。

但这是一个模糊的心理画面，我想澄清一下。

例如，很高兴知道在 REPL 中代码何时真正被编译，从编译创建的数据如何存储在 RAM 中，然后 由 (eval) 访问，以及在这期间或之后发生的任何重要步骤。

换句话说，我想更详细地了解香肠的真正制作方法：

Clojure 如何编译在 REPL 中运行的代码？

（加分项：这与 Clojure 从非 REPL 源（例如 Leiningen 项目）编译代码时所做的有什么不同？）

Answer 1

阅读器使用字符并生成 Clojure 数据结构（列表、向量、符号等）。读取阶段肯定对 JVM 字节码一无所知。这发生在 eval 阶段：编译器使用这些数据结构并生成 JVM 字节码。

在运行 REPL 时，该字节码存储在 DynamicClassLoader 中 - 所有 JVM 类都必须由某个 ClassLoader 定义，而 DynamicClassLoader 是 Clojure 创建的，它允许从 Clojure 数据结构中动态定义类。

当编译成类文件时，相同的字节码会简单地以 .class 文件的形式写入磁盘，之后可能会打包到 jar 中。

Answer 2

一个简短的测试揭示了答案：

(ns tst.demo.core
  (:use tupelo.core tupelo.test))

(defmacro with-trace
  [tag & forms]
  (println "*** running macro ***   tag:  " tag)
  `(do
     (println ~tag :enter)
     (let [result# (do ~@forms)]
       (println ~tag :leave)
       result#)))

(dotest
  (newline)
  (println :answer
    (with-trace :add-5
      (+ 2 3)))

  (newline)
  (println :using-eval
    (eval
      (quote (tst.demo.core/with-trace :the-ultimate-answer
               (clojure.core/inc 41))))))

哪个打印：

> lein clean ; lein test

*** running macro ***   tag:   :add-5

lein test _bootstrap

-------------------------------
   Clojure 1.10.1    Java 14
-------------------------------

lein test tst.demo.core

:add-5 :enter
:add-5 :leave
:answer 5

*** running macro ***   tag:   :the-ultimate-answer
:the-ultimate-answer :enter
:the-ultimate-answer :leave
:using-eval 42

所以我们看到eval 确实“评估”宏以及函数。

---

更新

@amalloy 是正确的，因为我忘了引用我发送到 eval 的代码，所以宏 with-trace 是在编译时而不是运行时评估的。在这个版本中，发送到eval 的代码被引用，所以它只是一个包含 2 个符号、1 个关键字和一个整数的嵌套列表。现在，eval 看到宏，运行它以生成实际代码，然后编译并运行宏输出。