Написание интерпретатора Haskell на C++ (используя ghc или hugs в качестве библиотеки)

вместо использования api GHC я бы предложил привязку к подсказка для этого конкретного подхода, который является просто упрощенной оболочкой вокруг api GHC. Причина, по которой я бы рекомендовал это, заключается в том, что api GHC имеет немного крутой кривой обучения.

но в любом случае, как я сказал в своем комментарии, в зависимости от того, насколько глубоко вы хотите, чтобы это произошло, потребуется удивительно мало вызовов FFI. Ниже я приведу пример того, как запускать выражения из загруженного файла и возвращать результаты (только если есть экземпляр show). Это только основы, возвращающие результаты в виде структуры должны возможно.

module FFIInterpreter where

import Language.Haskell.Interpreter

import Data.IORef
import Foreign.StablePtr

type Session = Interpreter ()
type Context = StablePtr (IORef Session)

-- @@ Export
-- | Create a new empty Context to be used when calling any functions inside
--   this class.
--   .
--   String: The path to the module to load or the module name
createContext :: ModuleName -> IO Context
createContext name 
  = do let session = newModule name 
       _ <- runInterpreter session
       liftIO $ newStablePtr =<< newIORef session

newModule :: ModuleName -> Session
newModule name = loadModules [name] >> setTopLevelModules [name]

-- @@ Export
-- | free a context up
freeContext :: Context -> IO ()
freeContext = freeStablePtr

-- @@ Export = evalExpression
runExpr :: Context -> String -> IO String
runExpr env input
  = do env_value <- deRefStablePtr env
       tcs_value <- readIORef env_value
       result    <- runInterpreter (tcs_value >> eval input) 
       return $ either show id result

так как мы должны выйти из земли Хаскелла, мы должны иметь какой-то способ ссылаться на контекст, мы можем сделать это с StablePtr и я просто заворачиваю его в IORef чтобы сделать его изменчивым, если вы хотите изменить вещи в будущем. Обратите внимание, что API GHC не поддерживает проверку типа буфера в памяти, поэтому необходимо сохранить код вы хотите интерпретировать временный файл перед его загрузкой.

на -- @@ аннотации для моего инструмента Hs2lib, не возражайте, если вы не используете его.

мой тестовый файл

module Test where

import Control.Monad
import Control.Monad.Instances

-- | This function calculates the value \x->x*x
bar :: Int -> Int
bar = join (*)

и мы можем проверить это с помощью простого теста

*FFIInterpreter> session <- createContext "Test"
*FFIInterpreter> runExpr session "bar 5"
"25"

так что да, он работает в Haskell, теперь, чтобы заставить его работать за пределами haskell.

просто добавьте в верхнюю часть файла несколько инструкций для Hs2lib о том, как маршал ModuleName потому что тип определяется в файле, к которому у него нет источника.

{- @@ INSTANCE ModuleName 0                 @@ -}
{- @@ HS2HS ModuleName CWString             @@ -}
{- @@ IMPORT "Data.IORef"                   @@ -}
{- @@ IMPORT "Language.Haskell.Interpreter" @@ -}
{- @@ HS2C  ModuleName "wchar_t*@4"         @@ -}

или

{- @@ HS2C  ModuleName "wchar_t*@8"         @@ -}

если на 64-битной архитектуре,

и просто вызвать Hs2lib

PS Haskell\FFIInterpreter> hs2lib .\FFIInterpreter.hs -n "HsInterpreter"
Linking main.exe ...
Done.

и вы в конечном итоге с Среди других, включить файл с

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
// Runtime control methods
// HsStart :: IO ()
extern CALLTYPE(void) HsStart ( void );

// HsEnd :: IO ()
extern CALLTYPE(void) HsEnd ( void );

// createContext :: ModuleName -> IO (StablePtr (IORef (Interpreter ())))
//
// Create a new empty Context to be used when calling any functionsinside this class.
// String: The path to the module to load or themodule name
//
extern CALLTYPE(void*) createContext (wchar_t* arg1);

// freeContext :: StablePtr (IORef (Interpreter ())) -> IO ()
//
// free a context up
//
extern CALLTYPE(void) freeContext (void* arg1);

// evalExpression :: StablePtr (IORef (Interpreter ())) -> String -> IO String
extern CALLTYPE(wchar_t*) evalExpression (void* arg1, wchar_t* arg2);

#ifdef __cplusplus
}
#endif

я не тестировал сторону C++, но нет причин, по которым это не должно работать. Это очень простой пример, если вы скомпилируете его в динамическую lib, вы, вероятно, захотите перенаправить stdout, stderr и стандартный ввод.