Contrasting Compile-Time Meta-Programming in Metalua and Converge

Powerful, safe macro systems allow programs to be programatically constructed by the user at compile-time. Such systems have traditionally been largely confined to LISP-like languages and their successors. In this paper we describe and compare two modern, dynamically typed languages Converge and Metalua, which both have macro-like systems. We show how, in different ways, they build upon traditional macro systems to explore new ways of constructing programs

Formalizing homogeneous language embeddings

The cost of implementing syntactically distinct Domain Specific Languages (DSLs) can be reduced by homogeneously embedding them in a host language in cooperation with its compiler. Current homogeneous embedding approaches either restrict the embedding of multiple DSLs in order to provide safety guarantees, or allow multiple DSLs to be embedded but force the user to deal with the interoperability burden. In this paper we present the m-calculus which allows parameterisable language embeddings to be specified and analysed. By reducing the problem to its core essentials we are able to show how multiple, expressive language embeddings can be defined in a homogeneous embedding context. We further show how variant calculi with safety guarantees can be defined

Scala Macros, a Technical Report

Metaprogramming is a powerful technique of software development, which allows to automate program generation. Applications of metaprogramming range from improving expressiveness of a programming language via deep embedding of domain-specific languages to boosting performance of produced code by providing programmer with finegrained control over compilation. In this report we introduce macros, facility that enables compile-time metaprogramming in the Scala programming language

An EDSL approach to high performance Haskell programming

This paper argues for a new methodology for writing high per-formance Haskell programs by using Embedded Domain Specific Languages. We exemplify the methodology by describing a complete li-brary, meta-repa, which is a reimplementation of parts of the repa library. The paper describes the implementation of meta-repa and contrasts it with the standard approach to writing high performance libraries. We conclude that even though the embedded language approach has an initial cost of defining the language and some syntactic overhead it gives a more tailored programming model, stronger performance guarantees, better control over optimizations, simpler implementation of fusion and inlining and allows for mov-ing type level programming down to value level programming in some cases. We also provide benchmarks showing that meta-repa is as fast, or faster, than repa. Furthermore, meta-repa also includes push arrays and we demonstrate their usefulness for writing certain high performance kernels such as FFT

Una aproximación offline a la evaluación parcial dirigida por narrowing

La evaluación parcial dirigida por narrowing (NPE: Narrowing-driven Partial Evaluation) es una técnica potente para la especialización de sistemas de reescritura, i.e., para el componente de primer orden de muchos lenguajes declarativos (lógico) funcionales como Haskell, Curry o Toy. Los evaluadores parciales se clasifican en dos grandes categorías: online y offline, de acuerdo al momento temporal en que se consideran los aspectos de terminación del proceso de especialización. Los evaluadores parciales online son usualmente más precisos ya que tienen más información disponible. Los evaluadores parciales offline proceden comúnmente en dos etapas; la primera etapa procesa un programa (e.g., para identificar aquellas llamadas a función que se pueden desplegar sin riesgo de no terminación) e incluye anotaciones para guiar las computaciones parciales; entonces, una segunda etapa, la de evaluación parcial propiamente dicha, sólo tiene que obedecer las anotaciones y por tanto el especializador es mucho más rápido que en la aproximación online. En esta tesis se presenta un nuevo esquema de evaluación parcial dirigido por narrowing, más eficiente y que asegura la terminación siguiendo el estilo offline. Para ello, identificamos una caracterización de programas cuasi-terminantes a los que llamamos "no crecientes". En tales programas, las computaciones por narrowing necesario presentan sólo un conjunto finito de términos diferentes (módulo renombramiento de variables). La propiedad de la cuasi-terminación es importante toda vez que su presencia es regularmente una condición suficiente para la terminación del proceso de especialización. Sin embargo, la clase de programas cuasi-terminantes es muy restrictiva, por lo que introducimos un algoritmo que acepta programas inductivamente secuenciales---una clase mucho más amplia sobre la que está definido el narrowing necesario---y anota aquellas partes que violan la caracterización de programas no crecientes. Para procesar de maneRamos Díaz, JG. (2007). Una aproximación offline a la evaluación parcial dirigida por narrowing [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1888Palanci