types - Julia 设计 : Silently Defining/Naming Types in Macros

Question

我在定义新功能时遇到了开发问题，涉及如何“静默定义类型”。目前我有这样的宏:

f = @ode_define begin
dx = a*x - b*x*y
dy = -c*y + d*x*y
end a=>1.5 b=>1 c=3 d=1

这将扩展到

f = (t,u,du) -> begin 
du[1] = 1.5*u[1] - u[1]*u[2]
du[2] = -3*u[2] + u[1]*u[2]
end

这些定义了用于 ODE 求解器的函数。 ODE 求解器的某些功能需要知道参数(即灵敏度分析需要采用参数导数)以便使其更通用我想内联用 = 定义的参数，并有一个“命名方式使用 => 定义的访问”参数。例如，我想将宏扩展为:

f,p = (t,u,du,p) -> begin 
du[1] = p.a*u[1] - p.b*u[1]*u[2]
du[2] = -3*u[2] + u[1]*u[2]
end

问题是，如何定义参数？我可以让宏也这样做:

type Parameters
  a::Float64
  b::Float64
end
p = Parameters(a,b)

然后您每个 session 只能使用一次宏，因为每次都需要定义一个参数类型。有没有一种安全的方法来命名这种类型，以便可以重复使用宏？从本质上讲，参数类型除了是包含 a 和 b 的容器之外没有其他意义，并且可以通过名称访问它(至关重要，因为我计划做一些事情，询问你想对哪些参数进行操作，比如 fork 图)。这就是我所说的“默默地”的意思——我希望宏吐出一个 p ，其中 p.a 和 p.b 工作，没有引用/用户不必关心这是如何定义的。此外，此设计路径有一个限制，即无法在函数内部定义类型，因此此宏不能用于在函数内部定义 ODE 函数。

Julia 是否提供了一种不牺牲性能的解决这些问题的好方法？ (我可以使用字典，但这会导致性能下降)。

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编辑

总结一下设计目标，我想要一些东西，以便像我在开头展示的那样的宏可以编写如下代码:

f,p = (t,u,du,p) -> begin 
du[1] = p.a*u[1] - p.b*u[1]*u[2]
du[2] = -3*u[2] + u[1]*u[2]
end
type Parameters
  a::Float64
  b::Float64
end
p = Parameters(a,b)

打电话

solve(f,p,y0)

在本质上做的求解器中使用

for i = 1:numiterations
  y = y + dt*f(t,u,du,p)
end

问题在于 p 的正确形式是否是一种类型，或者 Julia 是否有其他东西可以“用名字来称呼事物”。如果它是一种类型，您如何解决类型必须具有唯一名称的事实(因此宏不能简单地将其扩展为类型参数，因为每次它可能具有不同的字段)但是自动生成什么在您只知道字段名称的地方键入？

Answer 1

gensym 创建全局唯一的名称，可以将其拼接到类型定义表达式，例如:

Expr(:type, true, gensym(:parameter), Expr(:(::), :x, :Int))

I could use a dictionary, but that would cause a performance hit

不完全确定我理解这里的设计目标，但在您的示例中，您将实例 p 包装在闭包中。如果您将 ODE 名称设为宏参数 (@ode_def f = ...)，那么您可以在来自 f => f_metadata 的某个全局字典中设置映射p 的句柄以及您可能需要修改的任何内容。