Você já sabe como construir uma quotation a partir de pedaços e rodá-la. Uma quotation é só uma sequência de código, então as palavras de sequência que você conhece também se aplicam a ela:
USING: kernel math prettyprint quotations sequences ;
{ [ 1 ] [ 2 + ] [ 3 * ] } concat >quotation call . ! => 9
[ 1 + ] dup append . ! => [ 1 + 1 + ]
append junta duas quotations, concat achata um array delas, map transforma dados em quotations, e >quotation faz com que o resultado possa ser chamado. MACRO: pega exatamente essa habilidade e a leva para o tempo de compilação.
O que é uma macro
Uma definição MACRO: parece uma palavra comum, mas o corpo dela roda enquanto seu programa está sendo compilado, e não enquanto ele roda. O corpo precisa deixar uma quotation na pilha. O compilador então insere essa quotation no local da chamada: ele substitui a chamada da macro pelo código que o corpo produziu. Em tempo de execução não sobra nenhuma macro, só o código gerado.
USING: kernel macros sequences ;
MACRO: twice ( quot -- spliced )
dup append ;
Onde quer que você escreva [ 1 + ] twice, o compilador:
- roda o corpo com
[ 1 + ] na pilha,
-
dup append constrói a quotation [ 1 + 1 + ],
- insere o código dela,
1 + 1 +, nesse ponto.
Então uma palavra que chama twice compila como se você tivesse escrito 1 + 1 + à mão:
: inc-twice ( x -- y ) [ 1 + ] twice ;
5 inc-twice . ! => 7
O contraste principal: uma palavra normal que recebe uma quotation aplica call a ela em tempo de execução. Uma macro nunca chama nada: ela entrega ao compilador código novo para compilar no lugar dela.
As entradas precisam ser literais
Como o corpo roda em tempo de compilação, as entradas de uma macro precisam ser conhecidas naquele momento. Elas têm que ser literais no local da chamada: uma quotation [ … ], um número, um array, uma string. Um valor que só existe em tempo de execução não pode ser entregue a uma macro.
! DOCTEST: SKIP — illustrative call sites, not standalone code
[ 1 + ] twice ! ok: the quotation is a literal
[ 1 + ] 3 repeat-quot ! ok: the quotation and the number are literals
O kit de ferramentas
O corpo de uma macro é código comum que retorna uma quotation. As palavras que você já conheceu fazem a maior parte do trabalho:
| para construir… |
use |
[ A B ] a partir de [ A ] e [ B ]
|
append |
| uma quotation a partir de um array delas |
concat >quotation |
| uma quotation por elemento de uma sequência |
map, depois concat >quotation
|
Mais duas palavras, de sequences e kernel, completam o kit.
<repetition> (em sequences) cria uma sequência de n cópias de um elemento. O efeito na pilha dela é ( length elt -- repetition ): a contagem vem primeiro. O resultado é uma sequência virtual, então achate-a do jeito de sempre:
3 [ 1 + ] <repetition> concat >quotation . ! => [ 1 + 1 + 1 + ]
curry (em kernel) coloca um valor no início de uma quotation, produzindo uma nova quotation que empilha esse valor primeiro:
3 [ + ] curry . ! => [ 3 + ]
{ 1 2 3 } [ . ] curry . ! => [ { 1 2 3 } . ]
curry é como você embute um elemento específico em uma quotation, exatamente o que transforma { 10 20 30 } e [ + ] em [ 10 + ] [ 20 + ] [ 30 + ].
Por que isso é mais simples do que parece
Em algumas linguagens, macros precisam de uma sintaxe especial de quote/unquote e de maquinário extra para evitar conflitos de nomes. O Factor não precisa de nada disso: uma quotation já é uma sequência de palavras resolvidas, pois o parser consultou cada dup, + e append quando leu o [ … ]. Então o corpo de uma macro é só a manipulação de sequências que você já faz, que por acaso retorna uma quotation.
Um primo próximo: $[ … ]
Uma macro retorna uma quotation para ser inserida em uma chamada. Quando você quer, em vez disso, um valor comum calculado em tempo de parsing, $[ code ] roda code enquanto o arquivo está sendo lido e incorpora o resultado ao código-fonte como um literal:
! DOCTEST: SKIP — compile-time value, shown for contrast
USING: calendar literals ;
CONSTANT: build-time $[ now ]
$[ … ] vem do vocabulário literals, que reúne as palavras para interpolar resultados de tempo de parsing em literais. Ele é mencionado apenas por completeza. Os quatro estênceis que você vai escrever, twice, repeat-quot, compose-many e each-literal, são todos declarações MACRO:.
Exercício de aprendizagem
