# 2022/11/18(金) 「マクロ」 is 何？

## モチベーション
ちょいちょい耳にする「マクロ」の正体に近づく。

- 参考: 『Go言語でつくるインタプリタ』 付録
- 参考: 『プログラミングElixir』 第2版 23章

## memo
- 自分でif文を作れる！
- あえて評価を止めるのは、評価順序を制御したいから → if文でconsequeceが評価されたら困るやん？

## キーワードっぽいもの
- プリプロセッサ
- プリプロセッサ（マクロ)
- Quote

## Elixirでのマクロの話、ちょーわかりやすい
[ElixirConf 2017 - Don't Write Macros But Do Learn How They Work - Jesse Anderson ](https://www.youtube.com/watch?v=Bo48sQDb-hk&ab_channel=ElixirConf)

- 『プログラミングElixir』 第2版 23章をやっている感じ。
- スライドもわかりやすい

## 2種類
### テキスト置換マクロシステム → 「検索置換」

#define TIMES_TWO(x) x * 2

#ifndef MY_COOL_FEATURE
... excluded if "my cool feature" is used ... 
#endif
    
#if MY_COOL_FEATURE
 ... included if "my cool feature" is used ...
#endif

### 構文マクロシステム → してのコード」
ASTっぽいニュアンス？？？

ASTをいじるやつ？

## 検索置換マクロ
> この種のマクロシステムの例としては、C言語のプリプロセッサがある。

> プリプロセッサ
> コンパイル前の、前処理

#include "stdio.h"

#define GREETING "Hello there"

int main(int args, char *argv[]) {

#ifdef DEBUG
    printf(GREETING " Debug-Mode!\n");
#else
    printf(GREETING " Production-Mode!\n");
#endif

    return 0;
}

PHPとHTMLのように(？)、別の言語が同居できる」と考えてもいいかもしれない！

で、コンパイルされる前に、「マクロ言語」というC言語でない言語も、C言語として置換されるから、うまくいく的な感じっぽい。

#ifdef DEBUG
    printf(GREETING " Debug-Mode!\n");
#else
    printf(GREETING " Production-Mode!\n");
#endif

↑↑こいつがプリプロセッサにおyって、コンパイルされる前に
(DEBUGが truthy じゃないなら)

printf("Hello there" " Procduction-Mode!\n");

「PHPとHTML」の同居でいうところの`<?php ?>` が C言語とマクロ言語では `#` 的な感じ。

競プロ文脈だと、フィットしている！！！
https://shibh308.hatenablog.com/entry/2018/02/19/205716

#define FOR(i,a,b) for(int i=(a);i<(b);++i)
#define REP(i,n) for(int i=0;i<(n);++i)
#define REPR(i,n) for(int i=n;i>=0;i--)

### 構文マクロ
コードをテキストとして扱うのではなく、コードをデータとして扱う。

x = { "type": "if", "cond": 別のastを表現したハッシュ, "body": ... }


// Monkeyだけで(Monkeyの世界だけで)ノードの要素を替えたりとかできる！ Goのちからを借りなくても！
if x.type == "if" {
	x.body = 1
}

#### 具体例を
> 私たちがMonkeyのソースコードをGoで扱っていたときのように扱えるんだ。
> 「このif式をこの関数に渡す」
> 「この関数呼び出しを取り出して保存する」
> **「このlet文に使われている名前を変更する」**

let a = 1;

// 構文マクロで介入して 変数名を a -> x
// let x = a とかしたわけじゃないのに、いける！
puts(x) // 1

## elixirのやつ

defmodule Sample do
  defmacro plus_to_minus(expression) do
    # `3 + 4` -> [3, 4]
    args = elem(expression, 2)
    
    
    # quoteしたもの == 評価されていない状態の木を返している
    # `quote do: 3 - 4`ってことだな
    quote do
      # 引き算にしちゃうぞ！
      unquote(Enum.at(args, 0)) - unquote(Enum.at(args, 1))
    end
  end
  
end

iex(10)> defmodule Sample do
...(10)>   defmacro plus_to_minus(expression) do
...(10)>     # `3 + 4` -> [3, 4]
...(10)>     args = elem(expression, 2)
...(10)>
...(10)>
...(10)>     # quoteしたもの == 評価されていない状態の木を返している
...(10)>     # `quote do: 3 - 4`ってことだな
...(10)>     quote do
...(10)>       # 引き算にしちゃうぞ！
...(10)>       unquote(Enum.at(args, 0)) - unquote(Enum.at(args, 1))
...(10)>     end
...(10)>   end
...(10)>
...(10)> end
warning: redefining module Sample (current version defined in memory)
  iex:10

{:module, Sample,
 <<70, 79, 82, 49, 0, 0, 6, 144, 66, 69, 65, 77, 65, 116, 85, 56, 0, 0, 0, 209,
   0, 0, 0, 21, 13, 69, 108, 105, 120, 105, 114, 46, 83, 97, 109, 112, 108, 101,
   8, 95, 95, 105, 110, 102, 111, 95, 95, ...>>, {:plus_to_minus, 1}}
iex(11)> require Sample
Sample
iex(12)> Sample.plus_to_minus 10 + 5
5
iex(13)> Sample.plus_to_minus 3 * 4

### a+b を a-b にするマクロ

iex(1)> defmodule Operators do
...(1)>   defmacro a + b do
...(1)>     quote do
...(1)>       to_string(unquote(a)) <> to_string(unquote(b))
...(1)>     end
...(1)>   end
...(1)> end
{:module, Operators,
 <<70, 79, 82, 49, 0, 0, 5, 248, 66, 69, 65, 77, 65, 116, 85, 56, 0, 0, 0, 188,
   0, 0, 0, 19, 16, 69, 108, 105, 120, 105, 114, 46, 79, 112, 101, 114, 97, 116,
   111, 114, 115, 8, 95, 95, 105, 110, 102, ...>>, {:+, 2}}
iex(2)> 3+4
7
iex(3)> import Kernel, ex
exit/1       exports/0    exports/1
iex(3)> import Kernel, except: [+: 2]
Kernel
iex(4)> 3+4
** (CompileError) iex:4: undefined function +/2 (there is no such import)
    (elixir 1.14.2) src/elixir.erl:376: :elixir.quoted_to_erl/4
    (elixir 1.14.2) src/elixir.erl:277: :elixir.eval_forms/4
    (elixir 1.14.2) lib/module/parallel_checker.ex:107: Module.ParallelChecker.verify/1
    (iex 1.14.2) lib/iex/evaluator.ex:329: IEx.Evaluator.eval_and_inspect/3
    (iex 1.14.2) lib/iex/evaluator.ex:303: IEx.Evaluator.eval_and_inspect_parsed/3
    (iex 1.14.2) lib/iex/evaluator.ex:292: IEx.Evaluator.parse_eval_inspect/3
    (iex 1.14.2) lib/iex/evaluator.ex:187: IEx.Evaluator.loop/1
iex(4)> import Op
Operators       OptionParser
iex(4)> import Operators
Operators
iex(5)> 3 + 4
"34"
iex(6)> 123+456
"123456"