今回はマクロをサラッと説明するだけ

メタプログラミング

ロジックを生成する高位ロジックを作る

簡単に言うとプログラムを作るプログラム

C#の式木
Javaのリフレクション
HaskellのQモナド

メタプログラミング

ruby

{cat: 'Meow', dog: 'Bowow'}.each do |name, message|
  define_method(name) do
    puts message
  end
end

マクロとは？

メタプログラミングの一種
AST(Abstract Syntax Tree: 抽象構文木)を構築することでプログラムを作る

メリット

コンパイル時計算ができる
- 外部からデータを読み込み、プログラムに反映させる
- Elixirの実装自体でコンパイル時にユニコードのデータを読み込み、色々な関数を定義している
新たな構文を作ることができる
インライン化

マクロのある言語

Lisp系言語
Elixir
Nemerle

など

AST

((3 + 5) * 2) + (6 - 3)

ast

AST

elixir

x = 1
y = 2
x + y

{:__block__, [],
  [
    {:=, [], [
      {:x, [], Elixir},
      1
    ]},
    {:=, [], [
      {:y, [], Elixir},
      2
    ]},
    {:+, [context: Elixir, import: Kernel], [
      {:x, [], Elixir},
      {:y, [], Elixir}
    ]}
  ]
}

Elixirでマクロが使われているところ

突然ですがクイズです

Q. このコードにはいくつのマクロが使われている？

defmodule Maybe do
  def fmap(value, func) do
    if is_nil(value) do
      nil
    else
      func.(value)
    end
  end
end

A. 4つ

defmodule
def
if
is_nil

Ecto

キーワードクエリシンタックス

LINQっぽい書き方でクエリを構築できる

Ecto

1番めの投稿の全てのコメント

code

from c in Comment,
join: p in assoc(c, :post),
where: p.id == 1,
select: c

Ecto

ast = quote do ~~~~ end
Macro.expand(ast, __ENV__)

AST

{:%{}, [],
 [__struct__: Ecto.Query, assocs: [], distinct: nil,
  from: {{{:., [], [Comment, :__schema__]}, [], [:source]}, Comment},
  group_bys: [], havings: [],
  joins: [{:%, [],
    [{:__aliases__, [alias: Ecto.Query.JoinExpr, counter: -576460752303423045],
      [:JoinExpr]},
     {:%{}, [],
      [qual: :inner, source: nil,
       on: {:%, [],
        [{:__aliases__, [alias: false, counter: -576460752303423045],
          [:Ecto, :Query, :QueryExpr]},
         {:%{}, [], [expr: true, params: [], line: 0, file: "iex"]}]},
       assoc: {0, :post}, file: "iex", line: 0, params: []]}]}], limit: nil,
  lock: nil, offset: nil, order_bys: [],
  prefix: {{:., [], [Comment, :__schema__]}, [], [:prefix]}, preloads: [],
  select: {:%, [],
   [{:__aliases__, [alias: false, counter: -576460752303423029],
     [:Ecto, :Query, :SelectExpr]},
    {:%{}, [],
     [expr: {:{}, [], [:&, [], [0]]}, params: [], file: "iex", line: 0,
      take: {:%{}, [], []}]}]}, sources: nil, updates: [],
  wheres: [{:%, [],
    [{:__aliases__, [alias: false, counter: -576460752303423037],
      [:Ecto, :Query, :QueryExpr]},
     {:%{}, [],
      [expr: {:{}, [],
        [:==, [],
         [{:{}, [],
           [{:{}, [], [:., [], [{:{}, [], [:&, [], [1]]}, :id]]}, [], []]},
          {:%, [],
           [Ecto.Query.Tagged, {:%{}, [], [value: 1, type: {1, :id}]}]}]]},
       params: [], file: "iex", line: 0]}]}]]}

Ecto

マクロ展開後のコード

ast = quote do ~~~~ end
Macro.expand(ast, __ENV__) |> Macro.to_string

%{
  __struct__: Ecto.Query,
  assocs: [],
  distinct: nil,
  from: {Comment.__schema__(:source), Comment},
  group_bys: [],
  havings: [],
  joins: [%JoinExpr{qual: :inner, source: nil, on: %Ecto.Query.QueryExpr{expr: true, params: [], line: 0, file: \"iex\"}, assoc: {0, :post}, file: \"iex\", line: 0, params: []}],
  limit: nil,
  lock: nil,
  offset: nil,
  order_bys: [],
  prefix: Comment.__schema__(:prefix),
  preloads: [],
  select: %Ecto.Query.SelectExpr{expr: {:&, [], [0]}, params: [], file: \"iex\", line: 0, take: %{}},
  sources: nil,
  updates: [],
  wheres: [%Ecto.Query.QueryExpr{expr: {:==, [], [{{:., [], [{:&, [], [1]}, :id]}, [], []}, %Ecto.Query.Tagged{value: 1, type: {1, :id}}]}, params: [], file: \"iex\", line: 0}]
}

Phoenix

routerのHTTPメソッド
- get, post, put, patch, delete, options, connect, trace, head
- resources
Model, Controller, Viewなどで必要なモジュールのインポート

簡単なマクロを作る

is_nil

defmacro is_nil(term) do
  quote do
    unquote(term) == nil
  end
end

defmacro

マクロ定義の宣言
ASTが引数として渡される
ASTを返さなければいけない

quote

渡されたコードをASTに変換する

quote do
  1 + 1
end

↓

{:+, [context: Elixir, import: Kernel], [1, 1]}

unquote

quote内にコードを埋め込む

ifを作ってみる

defmacro my_if(clause, do: x, else: y) do
  quote do
    case clause do
      nil   -> unquote(y)
      false -> unquote(y)
      _     -> unquote(x)
    end
  end
end

マクロ入門