Question

我在OCaml中实现了一个简单的类C语言，并且像往常一样，AST是我的中间代码表示。由于我将在树上做一些遍历，我想实现一个访客模式，以缓解痛苦。我的AST目前遵循语言的语义：

type expr = Plus of string*expr*expr | Int of int | ...
type command = While of boolexpr*block | Assign of ...
type block = Commands of command list
...

现在的问题是树中的节点属于不同类型。理想情况下，我会转到访问过程处理节点的单个函数;该过程将打开节点的类型并相应地进行工作。现在，我必须为每个节点类型传递一个函数，这似乎不是最佳解决方案。

在我看来，我可以（1）真正采用这种方法或（2）只有上面的一种类型。通常的方法是什么？也许使用OO？

Answer 1

没有人在函数式语言中使用访问者模式 - 这是件好事。通过模式匹配，您可以更加轻松，直接地使用（相互）递归函数来实现相同的逻辑。

例如，假设您想为AST编写一个简单的解释器：

let rec run_expr = function
  | Plus(_, e1, e2) -> run_expr e1 + run_expr e2
  | Int(i) -> i
  | ...

and run_command = function
  | While(e, b) as c -> if run_expr e <> 0 then (run_block b; run_command c)
  | Assign ...

and run_block = function
  | Commands(cs) = List.iter run_command cs

访问者模式通常只会使这种情况复杂化，特别是当结果类型是异构的时，就像这里一样。

Answer 2

确实可以定义一个类，每种类型的AST都有一个访问方法（默认情况下不执行任何操作），并让您的访问函数将此类的实例作为参数。事实上，这种机制在OCaml世界中使用，尽管不常见。

特别是CIL library有一个访客类（有关界面，请参阅https://github.com/kerneis/cil/blob/develop/src/cil.mli#L1816）。请注意，CIL的访问者本质上是必要的（转换是在适当的位置完成的）。但是，完全可以定义将AST映射到另一个的访问者，例如在Frama-C中，它基于CIL并提供就地和复制访问者。最后Cαml，AST生成器意味着可以轻松处理绑定变量，生成映射并将访问者与数据类型一起折叠。

Answer 3

如果必须在一组相互递归的数据类型（例如AST）上编写许多不同的递归操作，那么可以使用开放递归（以类的形式）对遍历进行编码并为自己保存一些样板。

Real World OCaml中有一个此类访问者类的示例。

OCaml访客模式

3 个答案: