【问题标题】：Access the AST for generic functions in Julia在 Julia 中访问通用函数的 AST
【发布时间】：2015-07-03 19:40:30
【问题描述】：

如何访问 Julia 中泛型函数的抽象语法树？

【问题讨论】：

标签： julia

【解决方案1】：

回顾一下：看起来 Simon 正在寻找与泛型函数关联的特定方法的 AST。我们可以得到一个LambdaStaticData对象，其中包含AST，具体方法如下：

julia> f(x,y)=x+y

julia> f0 = methods(f, (Any, Any))[1]
((Any,Any),(),AST(:($(expr(:lambda, {x, y}, {{}, {{x, Any, 0}, {y, Any, 0}}, {}}, quote  # none, line 1:
        return +(x,y)
    end)))),())

julia> f0[3]
AST(:($(expr(:lambda, {x, y}, {{}, {{x, Any, 0}, {y, Any, 0}}, {}}, quote  # none, line 1:
        return +(x,y)
    end))))

julia> typeof(ans)
LambdaStaticData

显然这个 AST 可以是一个 Expr 对象，也可以是一个压缩的 AST 对象，表示为一个字节序列：

julia> typeof(f0[3].ast)
Array{Uint8,1}

来自base/show.jl 的LambdaStaticData 的show() 方法说明了遇到此问题时如何解压缩：

julia> ccall(:jl_uncompress_ast, Any, (Any, Any), f0[3], f0[3].ast)
:($(expr(:lambda, {x, y}, {{}, {{x, Any, 0}, {y, Any, 0}}, {}}, quote  # none, line 1:
        return +(x,y)
    end)))

julia> typeof(ans)
Expr

【讨论】：

【解决方案2】：

Julia 有四个函数和四个与这些函数类似的宏，用于检查很多关于泛型函数的方法：

julia> f(x, y) = x + y                                                                                                    
f (generic function with 1 method)

julia> methods(f)                                                                                                         
# 1 method for generic function "f":                                                                                      
f(x,y) at none:1

降低代码：

julia> code_lowered(f, (Int, Int))                                                                                        
1-element Array{Any,1}:
 :($(Expr(:lambda, {:x,:y}, {{},{{:x,:Any,0},{:y,:Any,0}},{}}, :(begin  # none, line 1:
        return x + y
    end))))

julia> @code_lowered f(1, 1)    # Both `Int`s 
...same output.

输入代码：

julia> code_typed(f, (Int, Int))    

1-element Array{Any,1}:
 :($(Expr(:lambda, {:x,:y}, {{},{{:x,Int64,0},{:y,Int64,0}},{}}, :(begin  # none, line 1:                                 
        return (top(box))(Int64,(top(add_int))(x::Int64,y::Int64))::Int64                                                 
    end::Int64))))      

julia> @code_lowered f(1, 1)    # Both `Int`s  
...same output.

LLVM 代码：

julia> code_llvm(f, (Int, Int))                                                                                           

define i64 @julia_f_24771(i64, i64) {                                                                                     
top:                                                                                                                      
  %2 = add i64 %1, %0, !dbg !1014                                                                                         
  ret i64 %2, !dbg !1014                                                                                                  
}                           

julia> @code_llvm f(1, 1)    # Both `Int`s   
...same output.

本机代码：

julia> code_native(f, (Int, Int))  

      .text                                                                                                               
Filename: none                                                                                                            
Source line: 1                                                                                                            
        push    RBP                                                                                                       
        mov     RBP, RSP                                                                                                  
Source line: 1                                                                                                            
        add     RDI, RSI                                                                                                  
        mov     RAX, RDI                                                                                                  
        pop     RBP                                                                                                       
        ret    

julia> @code_llvm f(1, 1)    # Both `Int`s
...same output.

类型不稳定警告（v0.4+）：

julia> @code_warntype f(1, 1)
Variables:
  x::Int64
  y::Int64

Body:
  begin  # In[17], line 1:
      return (top(box))(Int64,(top(add_int))(x::Int64,y::Int64))
  end::Int64

Reflection and introspection

【讨论】：

【解决方案3】：

由于多次分派，我不确定是否存在与通用函数关联的 AST。如果您正在编写函数定义fbody，您应该能够通过执行dump(quote(fbody)) 来获取AST。

【讨论】：

我后来才知道你可以通过methods(f,signature)找到具体的方法。然而，其中的 AST 是 Uint8 Array，而不是 Expr 对象。关于如何转换它的任何想法？
@DiegoJavierZea 你知道如何从dump(quote f end) 得到结果吗？它返回 Nothing 但会打印出我感兴趣的 AST。
quote f end 已经是 AST。 dump 只是漂亮地打印出来。