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OCaml@p : OCamlにおけるデバッグ出力機構 / A debugging printer for OCaml

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#OCaml@p : A debugging print system for OCaml

OCaml@p is a tool supporting debug in OCaml programming. When you compile a program by this tool, this tool generates definition of print function automatically, and inserts function calls to print expression attached marker [@p] automatically.

note : This tool doesn't consider use in combination with other PPX tools using attributes.

#How to use

##installation
Version : 1.1.0

required OCaml version : OCaml 4.03.0

OPAM released

install

```
opam install ocaml_at_p
```

uninstall

```
opam remove ocaml_at_p
```

##How to compile with OCaml@p

When you compile a.ml with OCaml@p

```
ocamlfind ocamlc(ocamlopt) -package ocaml_at_p -linkpkg a.ml
```

##How to write code

###Marker for print

In OCaml@p, when you write marker [@p] behind expression that you want to print the return value, so you can print. The marker [@p] is attribute syntax in OCaml.

```
let add x y = x + y [@p x] [@p y] [@p] [@p _this+100]

let a = add 1 10
let b [@p] = a
```

Then，markers (`[@p x],[@p y],[@p]`) are attached the expression (`x + y`)．Two marker `[@p x]` and `[@p y]` are used to print values of expressions `x` and `y` ，and the marker `[@p]` is the value of the expression `x + y`．The variable `_this` is specific one bound by result of evaluation to expression (`x + y`). `_this` is the special variable bound by the result value of evaluating the expression. The following is result of run the program.

```
1 			<- at [@p x]
10			<- at [@p y]
11			<- at [@p]
111         <- at [@p _this+100]
b = 11      <- at "let b [@p] = a"
```

###Marker types

There are two types marker `[@p]`, `[@ps]`, `let x [@p]`.

* `e [@p]` - newline after printing e

* `e [@p expr]` - newline after printing expr

* `e [@ps]` - not newline after printing e

* `e [@ps expr]` - not newline after printing expr

* `let x [@p] = e` - newline after printting "x = " and e

###Outer module check [@@@ppopen]

This tool cannot be sure to define print function that print a value of datatype defined in other ml files, so it is difficulty for users to understand error messages. Then, users need to write `[@@@ppopen module_name]` in Toplevel of ml file written markers to be clear that the ml files of module are compiled by OCaml@p.

##limitation

###module from functor(TODO)
A program using module generated by functor connot be compiled with OCaml@p. OCaml@p change signature, and functor's arguments signature is also changed. So it cause type error.

###polymorphic value
OCaml@p cannot print polymorphic values e.g. internal a polymorphic function. For example, the marker `[@p xs]` in the function `length` cannot print.

```
let rec length = function
   | [] -> 0
   | x::xs -> 1 + length xs [@p xs]
```

---

# OCaml@p : OCamlにおけるデバッグ出力機構

OCamlプログラムのデバッグ出力をサポートするツールです．このツールを用いてコンパイルすると，型定義から型に対応した出力関数定義を自動生成します．また，マーカ[@p]のついた式を出力する関数呼び出しを自動で挿入します．

注 : 本システムでは他のattributeを用いたPPXツールとの併用は考慮していません．

#使用方法

##インストール方法
Version : 1.1.0

必要な OCaml version : OCaml 4.03.0

opam でリリースされています

install

```
opam install ocaml_at_p
```

uninstall

```
opam remove ocaml_at_p
```

##OCaml@pを用いたコンパイル方法

a.mlをOCaml@pでコンパイルするとき

```
ocamlfind ocamlc -package ocaml_at_p -linkpkg a.ml
```

##コードの記述方法

###出力マーカ [@p]

OCaml@pでは返す値を出力したい式にマーカ[@p]を記述することで，出力することができます．マーカはOCamlのattribute構文を用いています．

```
let add x y = x + y [@p x] [@p y] [@p] [@p _this+100]

let a = add 1 10
let b [@p] = a
```

ここで，`[@p x],[@p y],[@p]`は式`x + y`に付与されています．`[@p x],[@p y]`はそれぞれ`x,y`の値を，`[@p]`は`x + y`の値を出力します．`_this`は特別な変数で，式`x + y`の評価結果が束縛されている．このプログラムを実行した時の出力結果は以下のようになります．

```
1 			<- [@p x] の出力
10			<- [@p y] の出力
11			<- [@p]   の出力
111         <- [@p _this+100] の出力
b = 11      <- let b [@p] = a での出力
```

###マーカの種類

マーカは5種類存在する．

* `e [@p]` - `e`の評価結果を出力後に改行

* `e [@p expr]` - `expr`の評価結果を出力後に改行

* `e [@ps]` - `e`の評価結果を出力後に改行しない

* `e [@ps expr]` - `expr`の評価結果を出力後に改行しない

* `let x [@p] = e` - `"x = "`と`e`の評価結果を改行

###外部モジュールチェック [@@@ppopen]

本システムでは他のmlファイル内で定義されたデータ型を出力する際に，出力関数が定義されているか確かめる術がないため，Unboundエラーが出てしまい、エラー内容がわかりづらい．そこで，そのモジュールのmlファイルがOCaml@pを用いてコンパイルされていることを、ユーザが出力を行うファイルのトップレベルに`[@@@ppopen モジュール名]`と記述するようにした．

##制限

###ファンクターを用いたモジュール
OCaml@pはモジュールの型シグネチャを書き換えるので，ファンクタの引数に要求されるモジュールの型シグネチャも書き換える．これにより，型エラーを引き起こしてしまう．対応検討中．

###多相型の値
OCaml@pでは，例えば多相関数の中に現れるような，型の定まらない多相型の値を出力することができない．例えば，次のような関数内のマーカ`[@p xs]`は出力できない．

```
let rec length = function
   | [] -> 0
   | x::xs -> 1 + length xs [@p xs]
```

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