从朱莉娅（Julia）中生成的功能中调用宏

Question

我一直在朱莉娅（Julia）中遇到生成的功能，并且遇到了一个奇怪的问题，我不完全理解：我的最终目标将涉及从生成的函数中调用宏（更具体地说 @tullio ） （执行一些取决于输入张量的张量收缩）。但是我一直在遇到问题，我缩小了从生成的函数中调用宏。

为了说明问题，让我们考虑一个非常简单的示例，也会失败：

macro my_add(a,b) 
    return :($a + $b)
end

function add_one_expr(x::T) where T
    y = one(T)
    return :( @my_add($x,$y) )
end

@generated function add_one_gen(x::T) where T
    y = one(T)
    return :( @my_add($x,$y) )
end

使用这些声明，我发现 eval（add_one_expr（2.0）） 效果按预期和返回和表达式工作

:(@my_add 2.0 1.0)

，并正确评估 3.0 。

但是评估 add_one_gen（2.0）返回以下错误：

MethodError: no method matching +(::Type{Float64}, ::Float64)

进行一些研究，我发现 @generated 实际上产生了两个代码，而在一个类型中，变量的类型只能被使用。我认为这是这里正在发生的事情，但我根本不了解发生了什么。它必须是宏和生成功能之间的一些怪异相互作用。

有人可以解释和/或提出解决方案吗？谢谢你！

Answer 1

我发现将生成的函数视为具有两个组件是有帮助的： body 和任何生成的代码（ Quote> Quote..end Quote..End 中的内容）。在编译时对身体进行评估，并且不“知道”值，而仅“知道”类型。因此，对于以 X :: T 为参数的生成功能，人体中对 x 的任何引用实际上都将指向类型 t 。这可能会很困惑。为了使事情变得更清晰，我建议只有 指的是类型，而不是价值。

这是一个示例：

julia> @generated function show_val_and_type(x::T) where {T}
           quote
               println("x is ", x)
               println("\$x is ", $x)
               println("T is ", T)
               println("\$T is ", $T)
           end
       end
show_val_and_type

julia> show_val_and_type(3)
x is 3
$x is Int64
T is Int64
$T is Int64

插值 $ x 是指“从身体上拿出 x （涉及 t ），然后将其拼写

。您遵循永不参考身体中值的方法，您可以通过删除@generated 来测试生成的功能，如下：

julia> function add_one_gen(x::T) where T
           y = one(T)
           quote
               @my_add(x,$y)
           end
       end
add_one_gen

julia> add_one_gen(3)
quote
    #= REPL[42]:4 =#
    #= REPL[42]:4 =# @my_add x 1
end

看起来很合理，但是当我们测试时，我们会得到什么

julia> add_one_gen(3)
ERROR: UndefVarError: x not defined
Stacktrace:
 [1] macro expansion
   @ ./REPL[48]:4 [inlined]
 [2] add_one_gen(x::Int64)
   @ Main ./REPL[48]:1
 [3] top-level scope
   @ REPL[49]:1

，所以让我们看看什么宏给人我们

julia> @macroexpand @my_add x 1
:(Main.x + 1)

指向 main.x ，它不存在。代码>。

julia> macro my_add(a,b) 
           return :($(esc(a)) + $(esc(b)))
       end
@my_add

julia> @generated function add_one_gen(x::T) where T
           y = one(T)
           quote
               @my_add(x,$y)
           end
       end
add_one_gen

julia> add_one_gen(3)
4