类型 Class 推导访问默认值

Question

在使用 Mirrors 在 Scala 3 中执行类型 class 派生时，是否有一种干净的方法来访问 case class 字段的默认值？例如：

case class Foo(s: String = "bar", i: Int, d: Double = Math.PI)

Mirror.Product.MirroredElemLabels 将设置为 ("s", "i", "d")。有没有类似的东西：(Some["bar"], None, Some[3.141592653589793])?

如果不能，可以使用宏来实现吗？我可以同时使用镜像和宏来派生类型 class 实例吗？

Answer 1

您必须编写一个宏来处理名为 <init>$default、<init>$default、... 伴随对象中的方法

import scala.quoted.*

inline def printDefaults[T]: Unit = ${printDefaultsImpl[T]}

def printDefaultsImpl[T](using Quotes, Type[T]): Expr[Unit] = {
  import quotes.reflect.*

  (1 to 3).map(i =>
    TypeRepr.of[T].typeSymbol
      .companionClass
      .declaredMethod(s"$$lessinit$$greater$$default$$$i")
      .headOption
      .flatMap(_.tree.asInstanceOf[DefDef].rhs)
  ).foreach(println)

 '{()}
}

printDefaults[Foo]
//Some(Literal(Constant(bar)))
//None
//Some(Select(Ident(Math),PI))

镜像和宏可以一起工作：

import scala.quoted.*
import scala.deriving.*

trait Default[T] {
  type Out <: Tuple
  def defaults: Out
}

object Default {
  transparent inline given mkDefault[T](using 
    m: Mirror.ProductOf[T], 
    s: ValueOf[Tuple.Size[m.MirroredElemTypes]]
  ): Default[T] =
    new Default[T] {
      type Out = Tuple.Map[m.MirroredElemTypes, Option]
      def defaults = getDefaults[T](s.value).asInstanceOf[Out]
    }

  inline def getDefaults[T](inline s: Int): Tuple = ${getDefaultsImpl[T]('s)}

  def getDefaultsImpl[T](s: Expr[Int])(using Quotes, Type[T]): Expr[Tuple] = {
    import quotes.reflect.*

    val n = s.asTerm.underlying.asInstanceOf[Literal].constant.value.asInstanceOf[Int]

    val terms: List[Option[Term]] =
      (1 to n).toList.map(i =>
        TypeRepr.of[T].typeSymbol
          .companionClass
          .declaredMethod(s"$$lessinit$$greater$$default$$$i")
          .headOption
          .flatMap(_.tree.asInstanceOf[DefDef].rhs)
      )

    def exprOfOption[T](oet: Option[Expr[T]])(using Type[T], Quotes): Expr[Option[T]] = oet match {
      case None => Expr(None)
      case Some(et) => '{Some($et)}
    }

    val exprs: List[Option[Expr[Any]]] = terms.map(_.map(_.asExprOf[Any]))
    val exprs1: List[Expr[Option[Any]]] = exprs.map(exprOfOption)
    Expr.ofTupleFromSeq(exprs1)
  }
}

用法：

val d = summon[Default[Foo]]
summon[d.Out =:= (Option[String], Option[Int], Option[Double])] // compiles
d.defaults // (Some(bar),None,Some(3.141592653589793))

Answer 2

正如 Dmytro 所暗示的，信息是在 class 伴随对象的方法 <init>default$x 中携带的。但是，Quotes 不鼓励在宏中访问符号的树： https://github.com/lampepfl/dotty/blob/main/library/src/scala/quoted/Quotes.scala#L3628。符号树丢失，除非程序用 -Yretain-trees)

编译

最好让宏求值 <init>default$x，而不是复制其定义的右侧。

可以将 terms 表示为：

    val terms: List[Option[Term]] =
      (1 to n).toList.map(i =>
        TypeRepr.of[T].typeSymbol
          .companionClass
          .declaredMethod(s"$$lessinit$$greater$$default$$$i")
          .headOption
          .map(Select(Ref(TypeRepr.of[T].typeSymbol.companionModule),_))
      )

类型 Class 推导访问默认值

Type Class Derivation accessing default values

scala

typeclass

scala-macros

generic-derivation

scala-3