Clojure 如何编译 REPL 中 运行 的代码?

How does Clojure compile the code that's run in a REPL?

诚实的菜鸟问题。基于 Russ Olsen 的 Getting Clojure,我知道以下内容:

(1) Clojure代码在运行时间之前被编译成JVM字节码。

(2) Clojure 代码可以是 运行,在使用函数 (read) 和 (eval) 或等效函数的 REPL 中几乎可以即时得到反馈。

因此,Clojure 代码到 JVM 字节码的编译似乎必须在 REPL 期间的某个时刻发生,大概是在(读取)阶段或之后不久。

但这是一个模糊的心理画面,我想澄清一下。

例如,很高兴知道代码在 REPL 中何时实际编译,编译创建的数据如何存储在 RAM 中,然后 由 (eval) 访问,以及其间或之后发生的任何重要步骤。

换句话说,我想更详细地了解香肠是如何制作的:

Clojure 如何编译 REPL 中 运行 的代码?

(加分:这与 Clojure 从非 REPL 源(例如 Leiningen 项目)编译代码时所做的有何不同?)

reader 使用字符并生成 Clojure 数据结构(列表、向量、符号等)。读取阶段肯定对 JVM 字节码一无所知。这是 eval 阶段的一部分:编译器使用这些数据结构并生成 JVM 字节码。

当 运行 REPL 时,该字节码存储在 DynamicClassLoader 中 - 所有 JVM classes 必须由一些 ClassLoader 定义,而 DynamicClassLoader 是 Clojure 创建的允许定义 classes 从 Clojure 数据结构中飞速发展。

编译成 class 文件时,相同的字节码只是简单地写入磁盘的 .class 文件中,然后可能打包到 jar 中。

一个简短的测试揭示了答案:

(ns tst.demo.core
  (:use tupelo.core tupelo.test))

(defmacro with-trace
  [tag & forms]
  (println "*** running macro ***   tag:  " tag)
  `(do
     (println ~tag :enter)
     (let [result# (do ~@forms)]
       (println ~tag :leave)
       result#)))

(dotest
  (newline)
  (println :answer
    (with-trace :add-5
      (+ 2 3)))

  (newline)
  (println :using-eval
    (eval
      (quote (tst.demo.core/with-trace :the-ultimate-answer
               (clojure.core/inc 41))))))

打印:

> lein clean ; lein test

*** running macro ***   tag:   :add-5

lein test _bootstrap

-------------------------------
   Clojure 1.10.1    Java 14
-------------------------------

lein test tst.demo.core

:add-5 :enter
:add-5 :leave
:answer 5

*** running macro ***   tag:   :the-ultimate-answer
:the-ultimate-answer :enter
:the-ultimate-answer :leave
:using-eval 42

所以我们看到 eval 执行 "evaluate" 宏和函数。


更新

@amalloy 是正确的,我忘记引用我发送到 eval 的代码,因此宏 with-trace 是在编译时计算的,而不是 运行 时。在这个版本中,发送到 eval 的代码被引用,所以它只是一个包含 2 个符号、1 个关键字和一个整数的嵌套列表。现在,eval 看到宏,运行 生成实际代码,然后编译 & 运行 宏输出。