F# 引用 : variable may escape scope

Question

我有这段代码:

let rec h n z = if n = 0 then z
                else <@ (fun x -> %(h (n - 1) <@ x + %z @>)) n @>

从 http://www.cs.rice.edu/~taha/publications/journal/dspg04a.pdf 中的 MetaOcaml 示例转换而来

在论文中解释了上面的例子将产生以下参数 3和 .<1>. (以 MetaOcaml 表示法):

.<(fun x_1 -> (fun x_2 -> (fun x_3 -> x_3 + (x_2 + (x_1 + 1))) 1) 2) 3>.

如您所见 x 's 被 x_1 取代, x_2等等，因为 x否则只会引用 x在最里面 fun .

但在 F# 中这是不允许的。我收到编译时错误:“变量 'x' 绑定(bind)在引号中，但用作拼接表达式的一部分。这是不允许的，因为它可能会超出其范围。”所以问题是:如何改变它以便编译并具有与 MetaOcaml 输出相同的语义？

更新评论:我使用 PowerPack 来实际评估报价。但我认为这与它没有任何关系，因为错误发生在编译时。到目前为止 QuotationEvaluation 有效。但是，我知道这可能不是最有效的实现。

更新 Tomas 的回答:
我真的不想要 x成为全局性的，或逃避范围。但我想要的是相当于

let rec h n z = if n = 0 then z
                else (fun x -> (h (n - 1) (x + z))) n

带引号。你的回答给了 (h 3 <@ 1 @>).Eval() = 4以上产生 h 3 1 = 7 .在这里，我想要 7成为答案。

Answer 1

F# 引号语法不支持可能逃逸范围的变量，因此您需要使用 Expr 显式构造树。操作。这样的事情应该可以解决问题:

open Microsoft.FSharp.Quotations

let rec h n (z:Expr<int>) = 
  if n = 0 then z                
  else 
    let v = new Var("x", typeof<int>)
    let ve = Expr.Var(v)
    Expr.Cast<int>
        (Expr.Application( Expr.Lambda(v, h (n - 1) <@ %%ve + %z @>), 
                           Expr.Value(n)))

但是，这是一个非常人为的示例(用于演示 MetaOCaml 中的变量捕获，这在 F# 中不可用)。它只是生成像 (2 + (1 + ...)) 这样的表达式.您可以通过编写如下内容获得相同的结果:

let rec h n (z:Expr<int>) = 
  if n = 0 then z                
  else h (n - 1) <@ n + %z @>

甚至更好:

[ 1 .. 4 ] |> List.fold (fun st n -> <@ n + %st @>) <@ 0 @>

我在 F# 引用中也遇到了这个限制，如果支持它会很好。但是，我认为在实践中这不是一个大问题，因为 F# 引用不用于分阶段元编程。它们对于分析现有 F# 代码比生成代码更有用。