Macros Julia宏能否用于根据特定函数实现生成代码？

我对Julia是个新手，我正在学习元编程

我想写一个宏，它接收一个函数的输入，并根据输入的实现细节返回另一个函数

例如：

function f(x)
    x + 100
end

function g(x)
    f(x)*x
end

function h(x)
    g(x)-0.5*f(x)
end

我想编写一个宏，返回如下内容：

function h_traced(x) 
   f = x + 100
   println("loc 1 x: ", x)
   g = f * x
   println("loc 2 x: ", x)
   res = g - 0.5 * f
   println("loc 3 x: ", x)

现在，code_降低和code_键入似乎都以CodeInfo的形式返回AST，但是当我尝试在宏中以编程方式使用它时，我得到的是空对象

macro myExpand(f)
    body = code_lowered(f)
    println("myExpand Body lenght: ",length(body))
end

这样叫

@myExpand :(h)

但是，宏外部的相同调用可以正常工作

code_lowered(h)

最后，即使下面的代码返回一个空的CodeInfo

macro myExpand(f)
    body = code_lowered(Symbol("h"))
    println("myExpand Body lenght: ",length(body))
end

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这可能是难以置信的琐碎，但我无法理解为什么h符号不能解析为定义的函数。我是否遗漏了符号范围的某些内容？

我发现将宏视为将输入语法转换为输出语法的一种方法很有用

因此，您可以很好地定义一个宏

@my_macro

，以便

@my_macro function h(x)
  g(x)-0.5*f(x)
end

会扩展到

function h_traced(x)
  println("entering function: x=", x)
  g(x)-0.5*f(x)
end

但是对于这样一个宏，

h

仅仅是一个名称，一个可以转换成

h

的标识符（技术上是

符号）
h
不是绑定到此名称的函数（与
x=2
涉及将名称
x
绑定到整数值
2
的方式相同，
x
不是
2
；
x
只是一个可用于引用
2
的名称）。与此相反，当调用
code\u lowered（h）
时，首先计算
h
，并将
code\u lowered
作为参数传递其值（这是一个函数）

回到我们的宏：扩展到一个包含
g
和
f
定义的表达式不仅仅是语法转换：我们离开了纯语法域，因为这样的转换需要“理解”这些是函数，查找它们的定义等等

你认为
code\u
和朋友是对的：这是你想要实现的足够的抽象层次。您可能应该研究像或这样的工具。也就是说，如果你对Julia还比较陌生，那么在深入研究这些主题之前，你可能需要更多地熟悉这门语言。
你不需要宏，你需要一个宏。它们不仅可以返回代码（
Expr
），还可以返回IR（降低的代码）。通常，对于这类事情，人们使用，而不是
code\u
。CASE和IRTools都以不同的方式为您简化了实现

基本思想是：

生成一个接受函数及其参数的函数
在该函数中，获取该函数的IR，并根据您的目的对其进行修改
从生成的函数返回新的IR。然后对原始参数进行编译和调用
使用IRTools的简短演示：

julia> IRTools.@dynamo function traced(args...)
           ir = IRTools.IR(args...)
           p = IRTools.Pipe(ir)
           for (v, stmt) in p
               IRTools.insertafter!(p, v, IRTools.xcall(println, "loc $v"))
           end
           return IRTools.finish(p)
       end

julia> function h(x)
           sin(x)-0.5*cos(x)
       end
h (generic function with 1 method)

julia> @code_ir traced(h, 1)
1: (%1, %2)
  %3 = Base.getfield(%2, 1)
  %4 = Base.getfield(%2, 2)
  %5 = Main.sin(%4)
  %6 = (println)("loc %3")
  %7 = Main.cos(%4)
  %8 = (println)("loc %4")
  %9 = 0.5 * %7
  %10 = (println)("loc %5")
  %11 = %5 - %9
  %12 = (println)("loc %6")
  return %11

julia> traced(h, 1)
loc %3
loc %4
loc %5
loc %6
0.5713198318738266

剩下的留作练习。变量的数量是关闭的，因为它们在转换过程中当然会移动。您必须为此添加一些簿记，或者以某种方式使用
Pipe
上的
substitute
功能（但我从未完全理解它）。如果需要变量的名称，可以使用
IR
构造函数的不同方法获得保留插槽的IR

（现在是广告：我已经写了。目前效率很低，但你可能会从中得到一些想法。）
感谢弗朗索瓦的回答。我发现信息丰富，并符合我的观察结果。我会看一看卡带和IRTools来寻找灵感，如果我找到了解决方案，我会回到过去。再次感谢。