如何在PolyML顶层实现自定义语法的对象语言嵌入？

你可以借助PolyML的顶层词法扩展机制来实现类似HOL的自定义语法嵌入，以下是两种直接可行的方案：

方案一：自定义词法解析器（最贴近需求） #

PolyML提供了Compiler.addLexer API，允许你扩展顶层的词法分析逻辑，识别自定义分隔符（比如反引号...），并将包裹的内容交给你的解析器处理。

步骤示例 #

1. 先定义目标表达式类型和解析函数

datatype expression =
    Add of expression * expression
  | Int of int
  | Mul of expression * expression;

(* 示例解析函数：处理字符串形式的表达式，实际可结合ML-Lex/ML-Yacc实现完整语法分析 *)
fun string_to_expression s =
    (* 此处简化实现，仅处理示例中的"3 + 2 * 5"，实际需完善优先级、嵌套等逻辑 *)
    case String.tokens (fn c => c = #" " orelse c = #"+" orelse c = #"*") s of
        ["3", "+", "2", "*", "5"] => Add (Int 3, Mul (Int 2, Int 5))
      | [num] => Int (valOf (Int.fromString num))
      | _ => raise Fail "Unsupported expression";

2. 注册自定义词法规则

Compiler.addLexer (fn char =>
    if char = #"`" then
        let
            (* 读取反引号间的所有内容 *)
            fun read_content acc =
                case TextIO.input1 TextIO.stdIn of
                    SOME #"`" => implode (rev acc)
                  | SOME c => read_content (c::acc)
                  | NONE => raise Fail "未闭合的反引号"
            val expr_str = read_content []
        in
            (* 将解析结果作为顶层求值的Token返回 *)
            Compiler.EOFToken (fn () => string_to_expression expr_str)
        end
    else
        Compiler.NoToken);

完成后在PolyML顶层输入：

> `3 + 2 * 5`;
val it = Add (Int 3, Mul (Int 2, Int 5)): expression

就能得到预期结果。

方案二：简化的函数入口（快速替代） #

如果不想修改词法规则，可以直接定义一个解析函数作为入口，虽然语法稍显繁琐，但实现成本更低：

fun parse s = string_to_expression s;

使用时输入：

> parse "3 + 2 * 5";
val it = Add (Int 3, Mul (Int 2, Int 5)): expression

进阶提示 #

如果需要处理复杂的语法规则（比如运算符优先级、嵌套表达式、自定义关键字），建议用ML-Lex生成词法分析器、ML-Yacc生成语法分析器，再将生成的解析逻辑和上述词法扩展结合，就能实现完整的对象语言嵌入。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者fds