D的编译时评估的用例是什么答案

【问题标题】：What's the use case for D's compile time evaluationD的编译时评估的用例是什么
【发布时间】：2012-07-12 13:22:49
【问题描述】：

我在我最喜欢的语言 OCaml 中集成了这个功能，我知道这是 D 中的性感功能，但是除了一些优化之外，编译时评估的用例是什么？越多越好，极客越好:-)

【问题讨论】：

您将这个功能“集成到”您“最喜欢的编程语言 OCaml”中是什么意思？在没有用例的情况下为什么要这样做？
这是我其他项目的副作用。正如我所说，优化是一个用例。但我认为应该有更多
类似问题：stackoverflow.com/questions/3555456/…
@bobzhang，看看 MetaOCaml，它更有趣（并且比使用 D 限制元编程可以做的任何事情都更灵活）。而且，与任何元编程工具一样，用例是有效地实施 eDSL。
@SK-logic 我以前玩过它。但它没有赶上最新的 ocaml :-(。我的集成是一个还支持整个语言编译时评估的库，所以没有补丁编译器问题。恕我直言，如果你有编译时评估，还有很多事情要探索以一种非常方便的方式:-)

标签： compiler-construction ocaml d

【解决方案1】：

当然，优化是一个很大的用例。 ctRegex 之类的东西比它们的运行时编译的正则表达式等效（通常）执行得更好。解析器生成器也很有趣（参见Pegged）并且将受到越来越多的关注。人们才刚刚开始了解可以做的事情。

您可以执行mixin(import_c("header.h")) 之类的操作来为任意 C 标头解析和构建 D 接口文件（当然，您需要为 C 中的 C 编写解析器来执行此操作）。

可以非常快速地进行字符串格式化，因为格式字符串（例如，"%0.2f"）通常在编译时是已知的。您可以读取格式字符串，只生成格式化所需的代码，去掉各种不必要的部分。

vibe.d 实际上支持编译时模板。模板文件（基于 Jade/HAML）可以包含 D 代码。它读取它并生成一个自定义的 D 代码块（将其想象为“”~标题~“...”）。我不相信作者做过基准测试，但它应该非常快。

您基本上可以在保持高水平的同时获得专门的手动优化代码的好处。很难回答您的问题，因为我们只是不知道它的用途。它让我想起了 C++ 模板。他们的设计者没有预料到它支持的高级元编程技术。

【讨论】：

我发现 D 编译时评估的一个重要限制是所有源代码都应该出现在一个文件中，这使得编写非常强大的编译时评估函数非常困难，因为那时你不能使用任何库。你怎么看
这基本上与 C++ 模板面临的限制相同。没有简单的解决方法。有些人想在库对象文件中嵌入源代码来解决这个问题，但还没有人尝试过。

【解决方案2】：

一些建议：

解析一个 PEG 语法，组装一个 PEG 解析器，然后使用该解析器，全部在编译时怎么样？这是Pegged 项目。
大型静态查找表的构造。
为正则表达式生成最佳本机代码：std.regex.StaticRegex
从定义文件实现 protobufs。
许多函数，如果它们的输入在编译时是已知的，则可以在那时而不是在运行时进行评估——所有这些都无需更改函数的实现。

【讨论】：

感谢您的建议。我对D不熟悉，如果编译时评估返回自定义的数据结构，D如何处理？你能解释一下吗？
或更准确地说，D 对使用编译时评估的函数有什么限制？
这里是full list of restrictions。

【解决方案3】：

当与mixin 一起使用时，它可以提供很大的灵活性。

考虑以下示例：

template StructFromFile(string fileName){
    string makeStructMembersCode(string[] s){
        if(0==s.length){
            return null;
        }
        string memberName=s[0].strip;
        return q{
            string }~memberName~q{;
            }~makeStructMembersCode(s[1..$]);
    }
    struct StructFromFile{
        mixin(makeStructMembersCode(import(fileName).splitLines));
    }
}

这将创建一个结构，它的成员是文本文件的行。现在，假设您在数据库中有一个表，并且您想创建一个 D 结构来存储该表中的行。您可以编写一个 shell 脚本来读取该表的架构并将其写入文件，然后使用 StructFromFile 自动创建一个可以保存该表行的结构。如果更改架构，则不会更改结构的代码。但是，您确实必须更改任何依赖于旧模式的代码 - 但这是一件好事，因为它会将运行时错误转化为编译错误。

当然，您也可以使用此方法添加 getter+setter 属性，并将其用于 XML DTD 和 Web 服务。

【讨论】：

【解决方案4】：

这是我能想到的最极客的编译时评估应用程序：以函数string f(string code) 的形式为您自己的编程语言编写一个编译器，该函数将您的编程语言的源代码作为参数并输出 D 代码。然后写类似

mixin( f( import("my_code_file") ) );

进入您的main.d 文件。这样您就可以滥用 D 编译器及其后端为您生成可执行文件。如果您愿意，您可以编写一个 shell 脚本（或类似的脚本）来创建 main.d 文件并在其上运行 D 编译器。这样，您就可以为您的语言获得一半的编译器。至少你不需要关心后端。 ;)

除此之外，我已经阅读了 D 中的编译时光线追踪器。

【讨论】：