f# - 如何编写一个计算表达式构建器来累积一个值并允许标准语言构造？

Question

我有一个计算表达式构建器，可以随时建立一个值，并且有许多自定义操作。但是，它不允许标准的 F# 语言结构，而且我在弄清楚如何添加这种支持时遇到了很多麻烦。

举一个独立的例子，这是一个非常简单且毫无意义的计算表达式，用于构建 F# 列表:

type Items<'a> = Items of 'a list

type ListBuilder() =
    member x.Yield(()) = Items []

    [<CustomOperation("add")>]
    member x.Add(Items current, item:'a) =
        Items [ yield! current; yield item ]

    [<CustomOperation("addMany")>]
    member x.AddMany(Items current, items: seq<'a>) =
        Items [ yield! current; yield! items ]

let listBuilder = ListBuilder()

let build (Items items) = items

我可以用它来构建列表就好了:

let stuff =
    listBuilder {
        add 1
        add 5
        add 7
        addMany [ 1..10 ]
        add 42
    } 
    |> build

但是，这是一个编译器错误:

listBuilder {
    let x = 5 * 39
    add x
}

// This expression was expected to have type unit, but
// here has type int.

这是这样的:

listBuilder {
    for x = 1 to 50 do
        add x
}

// This control construct may only be used if the computation expression builder
// defines a For method.

我已经阅读了我能找到的所有文档和示例，但有些东西我没有得到。每 .Bind()或 .For()我尝试的方法签名只会导致越来越多的令人困惑的编译器错误。我可以找到的大多数示例要么在您进行过程中建立一个值，要么允许使用常规的 F# 语言构造，但我无法找到一个同时具备这两种功能的示例。

如果有人可以通过向我展示如何采用此示例并在构建器中添加对 let 的支持来为我指明正确的方向绑定(bind)和 for循环(至少 - using、 while 和 try/catch 会很棒，但如果有人让我开始的话，我可能会弄清楚这些)然后我将能够感激地将类(class)应用于我的实际问题。

Answer 1

最好看的地方是spec .例如，

b {
    let x = e
    op x
}

被翻译成

   T(let x = e in op x, [], fun v -> v, true)
=> T(op x, {x}, fun v -> let x = e in v, true)
=> [| op x, let x = e in b.Yield(x) |]{x}
=> b.Op(let x = e in in b.Yield(x), x)

所以这显示了哪里出了问题，尽管它没有提供一个明显的解决方案。显然， Yield需要泛化，因为它需要采用任意元组(基于范围内的变量数量)。也许更微妙的是，它还表明 x不在调用 add 的范围内(看到未绑定(bind)的 x 作为 b.Op 的第二个参数？)。要允许您的自定义运算符使用绑定(bind)变量，它们的参数需要具有 [<ProjectionParameter>]属性(并从任意变量中获取函数作为参数)，您还需要设置 MaintainsVariableSpace至 true如果您希望以后的运算符(operator)可以使用绑定(bind)变量。这会将最终翻译更改为:

b.Op(let x = e in b.Yield(x), fun x -> x)

以此为基础，似乎没有办法避免在每个操作之间传递一组绑定(bind)值(尽管我很想被证明是错误的)——这将需要你添加一个 Run最后剥离这些值的方法。把它们放在一起，你会得到一个看起来像这样的构建器:

type ListBuilder() =
    member x.Yield(vars) = Items [],vars

    [<CustomOperation("add",MaintainsVariableSpace=true)>]
    member x.Add((Items current,vars), [<ProjectionParameter>]f) =
        Items (current @ [f vars]),vars

    [<CustomOperation("addMany",MaintainsVariableSpace=true)>]
    member x.AddMany((Items current, vars), [<ProjectionParameter>]f) =
        Items (current @ f vars),vars

    member x.Run(l,_) = l