如何使用宏在 Dotty 中生成 class？

Question

是否可以在 Dotty、Scala 3 中使用宏生成新的 class？

兹拉亚

Answer 1

目前在Dotty中只有（一种）def macros. Currently there is no (kind of) macro annotations，可以生成新成员，新class等

对于新成员的生成，新 class 等你可以使用

Scalameta (without or with SemanticDB, Scalafix [see also] depending on whether such generation is just syntactic or semantic)，它在编译时间（源代码生成）之前的时间工作，或者
a compiler plugin，在编译时有效。

让我提醒你，即使在 Scalac 中生成新成员的能力，新 class 等也不是从一开始就出现的。此类功能（宏注释）作为 Scalac 的 Macro Paradise 编译器插件出现。

我不能排除有人会为 Dotty 编写类似 Macro Paradise 的内容。现在还为时过早，现在只是 Dotty 的功能冻结，甚至是语言语法（for example) and standard library keep changing now (there is also list of libraries 正在测试他们使用 Dotty 的能力，例如目前没有 Scalaz/Cats）。

Answer 2

您可以创建一个 transparent macro that returns a structural type 来生成您想要的任何 val 和 def 类型。

这是一个例子；方法 props，当使用 Product 类型调用时，创建一个对象，其第一个 Product 元素名称为字符串 val.

case class User(firstName: String, age: Int)

// has the type of Props { val firstName: String }
val userProps = props[User]

println(userProps.firstName) // prints "prop for firstName"
println(userProps.lastName) // compile error

还有实现，有点棘手但还算不错：

import scala.compiletime.*
import scala.quoted.*
import scala.deriving.Mirror

class Props extends Selectable:
  def selectDynamic(name: String): Any =
    "prop for " + name

transparent inline def props[T] =
  ${ propsImpl[T] }

private def propsImpl[T: Type](using Quotes): Expr[Any] =
  import quotes.reflect.*

  Expr.summon[Mirror.ProductOf[T]].get match
    case '{ $m: Mirror.ProductOf[T] {type MirroredElemLabels = mels; type MirroredElemTypes = mets } } =>
      Type.of[mels] match
        case '[mel *: melTail] =>
          val label = Type.valueOfConstant[mel].get.toString

          Refinement(TypeRepr.of[Props], label, TypeRepr.of[String]).asType match
            case '[tpe] =>
              val res = '{
                val p = Props()
                p.asInstanceOf[tpe]
              }
              println(res.show)
              res

使用递归，您可以优化 Refinement（因为 Refinement <: TypeRepr）直到构建完所有内容。

话虽如此，使用 transparent inline 甚至 Scala 2 宏注释来生成新类型使得 IDE 很难支持自动完成。所以如果可能的话，我建议使用标准 Typeclass derivation.

您甚至可以导出标准特征的默认行为：

trait SpringDataRepository[E, Id]:
  def findAll(): Seq[E]

trait DerivedSpringDataRepository[E: Mirror.ProductOf, Id]:
  def findAll(): Seq[E] = findAllDefault[E, Id]()
  
private inline def findAllDefault[E, Id](using m: Mirror.ProductOf[E]): Seq[E] =
  findAllDefaultImpl[E, m.MirroredLabel, m.MirroredElemLabels]()

private inline def findAllDefaultImpl[E, Ml, Mels](columns: ArrayBuffer[String] = ArrayBuffer()): Seq[E] =
  inline erasedValue[Mels] match
    case _: EmptyTuple =>
      // base case
      println("executing.. select " + columns.mkString(", ") + " from " + constValue[Ml])
      Seq.empty[E]
    case _: (mel *: melTail) =>
      findAllDefaultImpl[E, Ml, melTail](columns += constValue[mel].toString)

然后，用户所要做的就是使用他们的产品类型扩展 DerivedSpringDataRepository：

case class User(id: Int, first: String, last: String)

class UserRepo extends DerivedSpringDataRepository[User, Int]

val userRepo = UserRepo()

userRepo.findAll() // prints "executing.. select id, first, last from User"

如何使用宏在 Dotty 中生成 class？

How to generate a class in Dotty with macro?

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