将类型系统实现为宏

主要观点:通过一篇名为《Type Systems as Macros》的论文,介绍如何用未类型化的宿主语言和宏扩展来实现类型化语言。文中以 Racket 语言为例,详细阐述了实现过程及相关代码,包括各种宏(如checked-λchecked-app等)的定义与作用,以及辅助函数(如comp+erase-τcomp+erase-τ/ctx等)的功能,还讨论了函数与宏的依赖关系和阶段分离等问题。
关键信息

  • rename-out重命名#%appλ,方便在代码中使用自定义的宏。
  • checked-λ宏用于定义带类型的λ表达式,checked-app宏用于函数应用的类型检查。
  • comp+erase-τcomp+erase-τ/ctx辅助函数用于计算和删除类型信息,comp+erase-τ/ctx还需考虑上下文。
  • 利用add-τget-τ函数处理类型信息,定义了简单的类型相等性检查函数τ=
  • 通过define-for-syntax调整函数和宏的阶段,确保正确的依赖关系。
    重要细节
  • checked-app中使用stx-map处理参数的类型计算,因为参数是模板变量。
  • comp+erase-τ/ctx通过创建带类型信息的临时变量和let-syntax来处理上下文相关的类型检查。
  • local-expand在宏扩展时用于展开语法中的宏,需在宏内部使用。
  • 代码示例展示了简单类型化λ演算的实现及类型检查过程,包括各种函数和表达式的示例。
  • 提及论文作者及相关参考文献,对 Ben Greenman 表示感谢。
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