Nimのマクロで、emitプラグマでC言語を埋め込んだ関数を作ろうとしたが、トランスコンパイルされたコードでエラーが出て実行できない。

実現したいこと

Nimは通常のforループだと、トランスコンパイルされたCのコードでwhiteループとして実行されるが、emitプラグマを使ってCのforループを用いると、通常よりも速く実行できることが分かった。
そこで、マクロを使ってそのforループの関数を作ろうとしている。

発生している問題・分からないこと

Nim本体のコンパイルは通るが、トランスコンパイルされたCのコードをgccでコンパイルする段階の時にエラーが出る。

エラーメッセージ

error
1C:\Users\kiyok\nimcache\macro_test_d\@mmacro_test.nim.c:50:1: error: expected identifier or '(' before 'for'
2   50 | for(i=1;i<4;i++){
3      | ^~~
4C:\Users\kiyok\nimcache\macro_test_d\@mmacro_test.nim.c:50:10: error: expected '=', ',', ';', 'asm' or '__attribute__' before '<' token
5   50 | for(i=1;i<4;i++){
6      |          ^
7C:\Users\kiyok\nimcache\macro_test_d\@mmacro_test.nim.c:50:14: error: expected '=', ',', ';', 'asm' or '__attribute__' before '++' token
8   50 | for(i=1;i<4;i++){
9      |              ^~
10Error: execution of an external compiler program 'gcc.exe -c  -w -fmax-errors=3 -mno-ms-bitfields   -IC:\Users\kiyok\.choosenim\toolchains\nim-2.2.2\lib -IC:\Users\kiyok\source\repos\test -o C:\Users\kiyok\nimcache\macro_test_d\@mmacro_test.nim.c.o C:\Users\kiyok\nimcache\macro_test_d\@mmacro_test.nim.c' failed with exit code: 1

該当のソースコード

Nim
1import macros
2
3proc cfor_void():void=
4  var i:int
5  {.emit:"""
6  for(i=1;i<4;i++){
7  """.}
8  echo i
9  {.emit:"""
10  };
11  """.}
12
13cfor_void()
14
15dumpTree:
16  var i:int
17  {.emit:"""
18  for(i=1;i<4;i++){
19  """.}
20  echo i
21  {.emit:"""
22  };
23  """.}
24
25macro cfor():void =
26  result = nnkStmtList.newTree(
27    nnkVarSection.newTree(
28      nnkIdentDefs.newTree(
29        newIdentNode("i"),
30        newIdentNode("int"),
31        newEmptyNode()
32      )
33    ),
34    nnkPragma.newTree(
35      nnkExprColonExpr.newTree(
36        newIdentNode("emit"),
37        newStrLitNode("for(i=1;i<4;i++){\n")
38      )
39    ),
40    nnkCommand.newTree(
41      newIdentNode("echo"),
42      newIdentNode("i")
43    ),
44    nnkPragma.newTree(
45      nnkExprColonExpr.newTree(
46        newIdentNode("emit"),
47        newStrLitNode("};")
48      )
49    )
50  )
51
52cfor()

C
1/* Generated by Nim Compiler v2.2.2 */
2/* Compiled for: Windows, amd64, gcc */
3/* Command for C compiler:
4   gcc.exe -c  -w -fmax-errors=3 -mno-ms-bitfields   -IC:\Users\kiyok\.choosenim\toolchains\nim-2.2.2\lib -IC:\Users\kiyok\source\repos\test -o C:\Users\kiyok\nimcache\macro_test_d\@mmacro_test.nim.c.o C:\Users\kiyok\nimcache\macro_test_d\@mmacro_test.nim.c */
5#define NIM_INTBITS 64
6
7#include "nimbase.h"
8#undef LANGUAGE_C
9#undef MIPSEB
10#undef MIPSEL
11#undef PPC
12#undef R3000
13#undef R4000
14#undef i386
15#undef linux
16#undef mips
17#undef near
18#undef far
19#undef powerpc
20#undef unix
21#define nimfr_(proc, file) \
22  TFrame FR_; \
23  FR_.procname = proc; FR_.filename = file; FR_.line = 0; FR_.len = 0; nimFrame(&FR_);
24
25#define nimln_(n) \
26  FR_.line = n;
27
28#define nimlf_(n, file) \
29  FR_.line = n; FR_.filename = file;
30
31typedef struct NimStrPayload NimStrPayload;
32typedef struct NimStringV2 NimStringV2;
33struct NimStrPayload {
34	NI cap;
35	NIM_CHAR data[SEQ_DECL_SIZE];
36};
37struct NimStringV2 {
38	NI len;
39	NimStrPayload* p;
40};
41typedef NimStringV2 tyArray__nHXaesL0DJZHyVS07ARPRA[1];
42N_LIB_PRIVATE N_NIMCALL(void, cfor_void__macro95test_u2)(void);
43N_LIB_PRIVATE N_NIMCALL(NimStringV2, dollar___systemZdollars_u8)(NI x_p0);
44N_LIB_PRIVATE N_NIMCALL(void, echoBinSafe)(NimStringV2* args_p0, NI args_p0Len_0);
45N_LIB_PRIVATE N_NOCONV(void, deallocShared)(void* p_p0);
46static N_INLINE(NIM_BOOL*, nimErrorFlag)(void);
47static N_INLINE(void, nimFrame)(TFrame* s_p0);
48N_LIB_PRIVATE N_NOINLINE(void, callDepthLimitReached__system_u4678)(void);
49static N_INLINE(void, popFrame)(void);
50for(i=1;i<4;i++){
51
52};
53N_LIB_PRIVATE N_NIMCALL(void, nimTestErrorFlag)(void);
54N_LIB_PRIVATE N_NIMCALL(void, atmdotdotatsdotdotatsdotdotatsdotchoosenimatstoolchainsatsnimminus2dot2dot2atslibatsstdatsexitprocsdotnim_Init000)(void);
55N_LIB_PRIVATE N_NIMCALL(void, atmdotdotatsdotdotatsdotdotatsdotchoosenimatstoolchainsatsnimminus2dot2dot2atslibatsstdatssynciodotnim_DatInit000)(void);
56N_LIB_PRIVATE N_NIMCALL(void, atmdotdotatsdotdotatsdotdotatsdotchoosenimatstoolchainsatsnimminus2dot2dot2atslibatsstdatssynciodotnim_Init000)(void);
57N_LIB_PRIVATE N_NIMCALL(void, atmdotdotatsdotdotatsdotdotatsdotchoosenimatstoolchainsatsnimminus2dot2dot2atslibatssystemdotnim_Init000)(void);
58N_LIB_PRIVATE N_NIMCALL(void, NimMainModule)(void);
59extern NIM_THREADVAR NIM_BOOL nimInErrorMode__system_u4460;
60extern NIM_THREADVAR TFrame* framePtr__system_u2692;
61N_LIB_PRIVATE NI i__macro95test_u27;
62static N_INLINE(NIM_BOOL*, nimErrorFlag)(void) {
63	NIM_BOOL* result;
64	result = (&nimInErrorMode__system_u4460);
65	return result;
66}
67static N_INLINE(void, nimFrame)(TFrame* s_p0) {
68	{
69		if (!(framePtr__system_u2692 == ((TFrame*) NIM_NIL))) goto LA3_;
70		(*s_p0).calldepth = ((NI16)0);
71	}
72	goto LA1_;
73LA3_: ;
74	{
75		(*s_p0).calldepth = (NI16)((*framePtr__system_u2692).calldepth + ((NI16)1));
76	}
77LA1_: ;
78	(*s_p0).prev = framePtr__system_u2692;
79	framePtr__system_u2692 = s_p0;
80	{
81		if (!((*s_p0).calldepth == ((NI16)2000))) goto LA8_;
82		callDepthLimitReached__system_u4678();
83	}
84LA8_: ;
85}
86static N_INLINE(void, popFrame)(void) {
87	framePtr__system_u2692 = (*framePtr__system_u2692).prev;
88}
89N_LIB_PRIVATE N_NIMCALL(void, cfor_void__macro95test_u2)(void) {
90	NimStringV2 colontmpD_;
91	NI i;
92	tyArray__nHXaesL0DJZHyVS07ARPRA T2_;
93NIM_BOOL* nimErr_;
94	nimfr_("cfor_void", "C:\\Users\\kiyok\\source\\repos\\test\\macro_test.nim");
95{nimErr_ = nimErrorFlag();
96	colontmpD_.len = 0; colontmpD_.p = NIM_NIL;
97	i = (NI)0;
98	nimlf_(5, "C:\\Users\\kiyok\\source\\repos\\test\\macro_test.nim");	  for(i=1;i<4;i++){
99  
100	nimln_(8);	colontmpD_ = dollar___systemZdollars_u8(i);
101	if (NIM_UNLIKELY(*nimErr_)) goto LA1_;
102	T2_[0] = colontmpD_;
103	echoBinSafe(T2_, 1);
104	nimln_(9);	  };
105  
106	{
107		LA1_:;
108	}
109	{
110		nimlf_(396, "C:\\Users\\kiyok\\.choosenim\\toolchains\\nim-2.2.2\\lib\\system.nim");		if (colontmpD_.p && !(colontmpD_.p->cap & NIM_STRLIT_FLAG)) {
111 deallocShared(colontmpD_.p);
112}
113	}
114	if (NIM_UNLIKELY(*nimErr_)) goto BeforeRet_;
115	}BeforeRet_: ;
116	popFrame();
117}
118
119N_LIB_PRIVATE void PreMainInner(void) {
120	atmdotdotatsdotdotatsdotdotatsdotchoosenimatstoolchainsatsnimminus2dot2dot2atslibatsstdatsexitprocsdotnim_Init000();
121	atmdotdotatsdotdotatsdotdotatsdotchoosenimatstoolchainsatsnimminus2dot2dot2atslibatsstdatssynciodotnim_Init000();
122}
123
124N_LIB_PRIVATE int cmdCount;
125N_LIB_PRIVATE char** cmdLine;
126N_LIB_PRIVATE char** gEnv;
127N_LIB_PRIVATE void PreMain(void) {
128#if 0
129	void (*volatile inner)(void);
130	inner = PreMainInner;
131	atmdotdotatsdotdotatsdotdotatsdotchoosenimatstoolchainsatsnimminus2dot2dot2atslibatsstdatssynciodotnim_DatInit000();
132	atmdotdotatsdotdotatsdotdotatsdotchoosenimatstoolchainsatsnimminus2dot2dot2atslibatssystemdotnim_Init000();
133	(*inner)();
134#else
135	atmdotdotatsdotdotatsdotdotatsdotchoosenimatstoolchainsatsnimminus2dot2dot2atslibatsstdatssynciodotnim_DatInit000();
136	atmdotdotatsdotdotatsdotdotatsdotchoosenimatstoolchainsatsnimminus2dot2dot2atslibatssystemdotnim_Init000();
137	PreMainInner();
138#endif
139}
140
141N_LIB_PRIVATE N_CDECL(void, NimMainInner)(void) {
142	NimMainModule();
143}
144
145N_CDECL(void, NimMain)(void) {
146#if 0
147	void (*volatile inner)(void);
148	PreMain();
149	inner = NimMainInner;
150	(*inner)();
151#else
152	PreMain();
153	NimMainInner();
154#endif
155}
156
157int main(int argc, char** args, char** env) {
158	cmdLine = args;
159	cmdCount = argc;
160	gEnv = env;
161	NimMain();
162	return nim_program_result;
163}
164
165N_LIB_PRIVATE N_NIMCALL(void, NimMainModule)(void) {
166{
167	NimStringV2 colontmpD_;
168	tyArray__nHXaesL0DJZHyVS07ARPRA T2_;
169NIM_BOOL* nimErr_;
170	nimfr_("macro_test", "C:\\Users\\kiyok\\source\\repos\\test\\macro_test.nim");
171nimErr_ = nimErrorFlag();
172	colontmpD_.len = 0; colontmpD_.p = NIM_NIL;
173	nimlf_(13, "C:\\Users\\kiyok\\source\\repos\\test\\macro_test.nim");	cfor_void__macro95test_u2();
174	if (NIM_UNLIKELY(*nimErr_)) goto LA1_;
175	nimlf_(715, "C:\\Users\\kiyok\\.choosenim\\toolchains\\nim-2.2.2\\lib\\core\\macros.nim");	nimlf_(42, "C:\\Users\\kiyok\\source\\repos\\test\\macro_test.nim");	colontmpD_ = dollar___systemZdollars_u8(i__macro95test_u27);
176	if (NIM_UNLIKELY(*nimErr_)) goto LA1_;
177	T2_[0] = colontmpD_;
178	echoBinSafe(T2_, 1);
179	{
180		LA1_:;
181	}
182	{
183		nimlf_(396, "C:\\Users\\kiyok\\.choosenim\\toolchains\\nim-2.2.2\\lib\\system.nim");		if (colontmpD_.p && !(colontmpD_.p->cap & NIM_STRLIT_FLAG)) {
184 deallocShared(colontmpD_.p);
185}
186	}
187	if (NIM_UNLIKELY(*nimErr_)) goto BeforeRet_;
188	BeforeRet_: ;
189	nimTestErrorFlag();
190	popFrame();
191}
192}
193
194

試したこと・調べたこと

teratailやGoogle等で検索した
ソースコードを自分なりに変更した
知人に聞いた
その他

上記の詳細・結果

bingやgithubのCopilotでAST Nodeではなくquote do:を使ったマクロの実装方法も試したが、同じエラーが出た。

補足

このマクロのもとになっている関数であるcfor_void()は予想通りに動き、実行すると
1
2
3
と出力してくれる。
中身の処理をdumptreeで出力すると、
StmtList
VarSection
IdentDefs
Ident "i"
Ident "int"
Empty
Pragma
ExprColonExpr
Ident "emit"
TripleStrLit " for(i=1;i<4;i++){\n "
Command
Ident "echo"
Ident "i"
Pragma
ExprColonExpr
Ident "emit"
TripleStrLit " };\n "
となる。

行動規範の内容に同意します

回答1件

自己解決

Stackoverflowにも質問を投げたところ、解決できました。
https://stackoverflow.com/questions/79444160/i-cant-make-a-macro-which-has-an-emit-pragma-on-nim-lang/

下のように、マクロでできた関数を別の関数でラップするとうまく実行できます。

Nim
1import macros
2
3macro cfor():void =
4  result = nnkStmtList.newTree(
5    nnkVarSection.newTree(
6      nnkIdentDefs.newTree(
7        newIdentNode("i"),
8        newIdentNode("int"),
9        newEmptyNode()
10      )
11    ),
12    nnkPragma.newTree(
13      nnkExprColonExpr.newTree(
14        newIdentNode("emit"),
15        newStrLitNode("for(i=1;i<4;i++){\n")
16      )
17    ),
18    nnkCommand.newTree(
19      newIdentNode("echo"),
20      newIdentNode("i")
21    ),
22    nnkPragma.newTree(
23      nnkExprColonExpr.newTree(
24        newIdentNode("emit"),
25        newStrLitNode("};")
26      )
27    )
28  )
29
30proc execute():void=
31  cfor()
32
33execute()