如何在 Scala3 中运行时编译和执行 scala 代码?

Question

我想在运行时使用 Scala3 编译和执行作为字符串给出的 Scala 代码。例如，在Scala 2中，我会使用反射。

import scala.reflect.runtime.universe as ru
import scala.tools.reflect.ToolBox
val scalaCode = q"""println("Hello world!")"""
val evalMirror = ru.runtimeMirror(this.getClass.getClassLoader)
val toolBox = evalMirror.mkToolBox()
toolBox.eval(scalaCode) //Hello world!

如果我尝试在 Scala3 中运行此代码，我会得到

Scala 2 macro cannot be used in Dotty. See https://dotty.epfl.ch/docs/reference/dropped-features/macros.html
To turn this error into a warning, pass -Xignore-scala2-macros to the compiler

如何在 Scala3 中翻译此代码？

Answer 1

这个答案的 Scala 2 版本在这里： 如何在脚本运行时运行生成的代码？

在 Scala 3 中：

• 比如你可以用李浩一的菊石

ammonite.Main(verboseOutput = false).runCode("""println("Hello, World!")""")
// Hello, World!

build.sbt

scalaVersion := "3.1.3"
libraryDependencies += "com.lihaoyi" % "ammonite" % "2.5.4-22-4a9e6989" cross CrossVersion.full
excludeDependencies ++= Seq(
ExclusionRule("com.lihaoyi", "sourcecode_2.13"),
ExclusionRule("com.lihaoyi", "fansi_2.13"),
)

• 或者你可以试试尤金横田的评估

com.eed3si9n.eval.Eval()
.evalInfer("""println("Hello, World!")""")
.getValue(this.getClass.getClassLoader)
// Hello, World!

build.sbt

scalaVersion := "3.2.0"
libraryDependencies += "com.eed3si9n.eval" % "eval" % "0.1.0" cross CrossVersion.full

• 或者你可以试试我的实现

com.github.dmytromitin.eval.Eval[Unit]("""println("Hello, World!")""")
// Hello, World!

scalaVersion := "3.2.1"
libraryDependencies += "com.github.dmytromitin" %% "eval" % "0.1"

• 您也可以使用标准的Scala 3 REPL解释器

dotty.tools.repl.ScriptEngine().eval("""println("Hello, World!")""")
// Hello, World!

build.sbt

scalaVersion := "3.1.3"
libraryDependencies += scalaOrganization.value %% "scala3-compiler" % scalaVersion.value

• 如果您有scala.quoted.Expr'{...}(抽象语法树scala.quoted.Quotes#Tree上的静态类型包装器)而不是纯字符串，则可以使用运行时多暂存

import scala.quoted.*
given staging.Compiler = staging.Compiler.make(getClass.getClassLoader)
staging.run('{ println("Hello, World!") })
// Hello, World!

build.sbt

scalaVersion := "3.1.3"
libraryDependencies += scalaOrganization.value %% "scala3-staging" % scalaVersion.value

• 以上都是在 Scala 3 中运行 Scala 3 代码。如果我们想在 Scala 3 中运行 Scala 2 代码，那么我们仍然可以使用 Scala 2 反射工具箱。Scala 2 宏不起作用，所以我们不能做runtime.currentMirror或q"..."，但可以做universe.runtimeMirror或tb.parse

import scala.tools.reflect.ToolBox // implicit 
val tb = scala.reflect.runtime.universe
.runtimeMirror(getClass.getClassLoader)
.mkToolBox()
tb.eval(tb.parse("""println("Hello, World!")"""))
// Hello, World!

build.sbt

scalaVersion := "3.1.3"
libraryDependencies ++= scalaOrganization.value % "scala-compiler" % "2.13.8"

• 同样要在 Scala 3 中运行 Scala 2 代码，您可以使用标准的 Scala 2 REPL 解释器

scala.tools.nsc.interpreter.shell.Scripted()
.eval("""System.out.println("Hello, World!")""")
// Hello, World!

build.sbt

scalaVersion := "3.1.3"
libraryDependencies ++= scalaOrganization.value % "scala-compiler" % "2.13.8"

• 您也可以使用 JSR223 脚本。根据类路径中是否有scala3-compiler或scala-compiler，您将运行 Scala 3 或 Scala 2(上述两个脚本引擎之一：Scala 3dotty.tools.repl.ScriptEngine或 Scala 2scala.tools.nsc.interpreter.shell.Scripted)。如果同时添加了两个依赖项，则首先获胜。

new javax.script.ScriptEngineManager(getClass.getClassLoader)
.getEngineByName("scala")
.eval("""println("Hello, World!")""")
// Hello, World!

如果你想更好地控制使用什么依赖项(无需重新导入项目)，你可以使用 Coursier 并指定类加载器

import coursier.* // libraryDependencies += "io.get-coursier" %% "coursier" % "2.1.0-M6-53-gb4f448130" cross CrossVersion.for3Use2_13
val files = Fetch()
.addDependencies(
Dependency(Module(Organization("org.scala-lang"), ModuleName("scala3-compiler_3")), "3.2.0"),
// Dependency(Module(Organization("org.scala-lang"), ModuleName("scala-compiler")), "2.13.9")
)
.run()
val classLoader = new java.net.URLClassLoader(
files.map(_.toURI.toURL).toArray,
/*getClass.getClassLoader*/null // ignoring current classpath
)
new javax.script.ScriptEngineManager(classLoader)
.getEngineByName("scala")
.eval("""
type T = [A] =>> [B] =>> (A, B) // Scala 3
//type T = List[Option[A]] forSome {type A} // Scala 2
System.out.println("Hello, World!")
""")
// Hello, World!

• 您可以使用实际的编译器在 Scala 3 中自己实现 Eval

import dotty.tools.io.AbstractFile
import dotty.tools.dotc.core.Contexts.Context
import dotty.tools.dotc.Driver
import dotty.tools.dotc.util.SourceFile
import dotty.tools.io.{VirtualDirectory, VirtualFile}
import java.net.URLClassLoader
import java.nio.charset.StandardCharsets
import dotty.tools.repl.AbstractFileClassLoader
import scala.io.Codec
import coursier.{Dependency, Module, Organization, ModuleName, Fetch}
// we apply usejavacp=true instead
//  val files = Fetch()
//    .addDependencies(
//       Dependency(Module(Organization("org.scala-lang"), ModuleName("scala3-compiler_3")), "3.1.3"),
//    )
//    .run()
//
//  val depClassLoader = new URLClassLoader(
//    files.map(_.toURI.toURL).toArray,
//    /*getClass.getClassLoader*/ null // ignoring current classpath
//  )
val code =
s"""
|package mypackage
|
|object Main {
|  def main(args: Array[String]): Unit = {
|    println("Hello, World!")
|  }
|}""".stripMargin
val outputDirectory = VirtualDirectory("(memory)")
compileCode(code, List()/*files.map(f => AbstractFile.getFile(f.toURI.toURL.getPath)).toList*/, outputDirectory)
val classLoader = AbstractFileClassLoader(outputDirectory, this.getClass.getClassLoader/*depClassLoader*/)
runObjectMethod("mypackage.Main", classLoader, "main", Seq(classOf[Array[String]]), Array.empty[String])
// Hello, World!
def compileCode(
code: String,
classpathDirectories: List[AbstractFile],
outputDirectory: AbstractFile
): Unit = {
class DriverImpl extends Driver {
private val compileCtx0 = initCtx.fresh
given Context = compileCtx0.fresh
.setSetting(
compileCtx0.settings.classpath,
classpathDirectories.map(_.path).mkString(":")
).setSetting(
compileCtx0.settings.usejavacp,
true
).setSetting(
compileCtx0.settings.outputDir,
outputDirectory
)
val compiler = newCompiler
}
val driver = new DriverImpl
import driver.given Context
val sourceFile = SourceFile(VirtualFile("(inline)", code.getBytes(StandardCharsets.UTF_8)), Codec.UTF8)
val run = driver.compiler.newRun
run.compileSources(List(sourceFile))
// val unit = run.units.head
// println("untyped tree=" + unit.untpdTree)
// println("typed tree=" + unit.tpdTree)
}
def runObjectMethod(
objectName: String,
classLoader: ClassLoader,
methodName: String,
paramClasses: Seq[Class[?]],
arguments: Any*
): Any = {
val clazz = Class.forName(s"$objectName$$", true, classLoader)
val module = clazz.getField("MODULE$").get(null)
val method = module.getClass.getMethod(methodName, paramClasses*)
method.invoke(module, arguments*)
}

(以前的版本)

build.sbt

scalaVersion := "3.1.3"
libraryDependencies += scalaOrganization.value %% "scala3-compiler" % scalaVersion.value

另请参阅：在 Scala 3 宏中从类获取注释(在 Scala 3 中破解多阶段编程并实现我们自己的eval而不是 Scala 2context.eval或 Scala 3 宏中禁止的staging.run)。

• 参见

Scala Presentation Compiler 简介

在运行时将 Scala 3 代码从字符串解析为 Scala 3 AST

斯卡拉 3 反射

在运行时帮助解决编译器和类加载

问题