使用 GHC API 评估 Haskell 语句/表达式

Posted 2023-05-08

【中文标题】使用 GHC API 评估 Haskell 语句/表达式

【英文标题】：Evaluation of Haskell Statements/Expressions using GHC API

【发布时间】：2011-01-27 22:11:53

【问题描述】：

对于我正在编写的工具 (http://hackage.haskell.org/package/explore)，我需要一种在运行时读取 haskell 函数定义的方法，将它们应用于我工具中的值并检索其应用程序的结果。

谁能给我一个使用 GHC（6.10.4 或 6.12.1）API 的非常基本的例子吗？

在运行时从文件中读取的示例函数定义：

f x = 10**(4/1102*x - 1)

预期的程序输出

--mapM_ print $ map f [428, 410, 389]
3.577165388142748
3.077536885227335
2.5821307011665815

！！更新！！ 我发布了一个快速答案，但它在执行目录中创建了一个目标文件，任何避免这种情况和避免所有文件 IO 的提示都是最受欢迎的。我还希望看到一个在内存中执行所有操作的版本：例如，用户在 GUI 中提供函数定义，并且编译/评估不会创建任何目标文件。

【问题讨论】：

GHC API 在我 2006 年第一次尝试时非常适合我。我真的很想看看你得到什么答案。 +1

@Norman Ramsey：我刚刚发布了一个改编自 2008 年博客文章的答案。很惊讶地看到它“正常工作”:)

我想到了两个问题：1) 运行解释的代码是否可以接受？在这种情况下，您需要一个 API 进入 ghc 的交互部分，而不是编译器。 2）你需要在受限环境中执行代码吗？具体来说，您是否需要限制对 unsafePerformIO 等内容的访问？

@MtnViewMark: 1) 是的，可以接受 2) 不一定，在我的场景中，用户在自己的计算机上运行应用程序，所以控制他们如何搞砸不是我的问题

【参考方案1】：

使用hint。它是一个类似于 GHCi 的 GHC API 包装器，使用起来并不难。

如果你想要它的使用示例，我used it in my Yogurt project。

【参考方案2】：

改编自：http://www.bluishcoder.co.nz/2008/11/dynamic-compilation-and-loading-of.html

f.hs：

module Func (Func.f) where

f :: Double -> Double
f x = 10**(4/1102*x - 1)

main.hs：

import GHC
import GHC.Paths
import DynFlags
import Unsafe.Coerce

import Control.Monad

main :: IO ()
main =
    defaultErrorHandler defaultDynFlags $ do
      func <- runGhc (Just libdir) $ do
        dflags <- getSessionDynFlags
        setSessionDynFlags dflags
        target <- guessTarget "f.hs" Nothing
        addTarget target
        r <- load LoadAllTargets
        case r of
          Failed -> error "Compilation failed"
          Succeeded -> do
            m <- findModule (mkModuleName "Func") Nothing
            setContext [] [m]
            value <- compileExpr ("Func.f")
            do let value' = (unsafeCoerce value) :: Double -> Double
               return value'
      let f = func
      mapM_ print $ map f [428, 410, 389]
      return ()

【讨论】：

非常感谢！ setContext 在最近的版本中发生了变化，你会想要setContext [IIModule m]。

【参考方案3】：

很好地让 API 运行起来。我可以告诉你代码生成器的工作原理。

GHC 使用系统汇编程序创建一个 .o 文件。如果没有可用的选项让 GHC 自行清理，那么您应该使用 http://hackage.haskell.org/trac/ghc/newticket?type=feature+request 的错误跟踪器向 API 提交功能请求。为了提交请求，您需要注册一个帐户。

使用标准代码生成器，您将无法完全避免文件 I/O，因为 GHC 将创建可重定位目标代码的工作委托给了汇编器。有一个基于 LLVM 的实验性后端可能能够在内存中完成所有操作，但如果它在 6.13 之前的版本中可用，我会感到惊讶。不过，在 GHC 开发人员列表中询问可能是值得的。