解决极端情况 Haskell 模块导入和导出

Question

我正在编写一个小的 Haskell 编译器，并且我希望尽可能多地实现 Haskell 2010。我的编译器可以解析一个模块，但完成一个程序的模块似乎是一项不平凡的任务。我编造了一些棘手但可能有效的 Haskell 模块示例：

module F(G.x) where
  import F as G
  x = 2

这里模块F导出G.x，但G.x与F.x相同，所以模块F导出x当且仅当它导出x。

module A(a) where
  import B(a)
  a = 2

module B(a) where
  import A(a)

在这个例子中，为了解析模块A的导出，编译器必须检查从B导入的a是否与声明的a = 2相同，但B导出a如果，且仅当 A 导出 a。

module A(f) where
  import B(f)

module B(f) where
  import A(f)

在解析模块A期间，编译器可能假设存在从B导入的f，这意味着A导出f，因此B可以导入A(f)和导出@987654346 @。唯一的问题是在任何地方都没有定义f :)。

module A(module X) where
  import A as X
  import B as X
  import C as X
  a = 2

module B(module C, C.b) where
  import C
  b = 3

module C(module C)
  import B as C
  c = 4

这里，module 导出导致导出列表相互依赖并依赖于它们自身。

所有这些示例都应该是有效的 Haskell，如 Haskell 2010 规范所定义。

我想问一下有没有什么想法可以正确完整的实现 Haskell 模块？

假设一个模块只包含（简单）变量绑定，imports（可能带有as 或qualified），并导出可能合格的变量列表和module ... 缩写。该算法必须能够：

• 计算每个模块的导出变量的有限列表
• 将每个导出的变量链接到其绑定
• 将每个模块中使用的每个（可能是合格的）变量链接到其绑定

Answer 1

你可能对A Formal Specification for the Haskell 98 Module System感兴趣。

我还在一系列博客文章中介绍了一些有趣的边缘案例，目前仅发布了first one。

最后，我正在研究那个——一个处理 Haskell 模块的库。它叫做haskell-names。

根据您的目标，您可以简单地在编译器中使用它、研究源代码或做出贡献。 （您的示例将成为出色的测试用例。）

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回答你的问题：递归模块是通过计算一个固定点来处理的。

您从模块图中的强连接组件开始。对于此组件中的每个模块，您首先假设它不导出任何内容。然后您重新访问这些模块，并根据新信息计算新的导出列表。你可以证明这个过程是单调的——每次导出列表增长（或者，至少不缩小）。迟早它会停止增长——然后你就到达了固定点。

你可以通过借鉴静态分析的一些想法来优化这个算法（那个社区非常擅长计算不动点），但我的包目前实现了朴素算法（code）。