]> git.eshelyaron.com Git - emacs.git/commitdiff
* lisp/emacs-lisp/macrostep.el: New file.
authorEshel Yaron <me@eshelyaron.com>
Tue, 9 Jul 2024 17:45:26 +0000 (19:45 +0200)
committerEshel Yaron <me@eshelyaron.com>
Tue, 9 Jul 2024 17:45:26 +0000 (19:45 +0200)
lisp/emacs-lisp/macrostep.el [new file with mode: 0644]
lisp/progmodes/elisp-mode.el

diff --git a/lisp/emacs-lisp/macrostep.el b/lisp/emacs-lisp/macrostep.el
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b576ad8
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,1065 @@
+;;; macrostep.el --- Interactive macro expander  -*- lexical-binding: t; -*-
+
+;; Copyright (C) 2020-2024 Free Software Foundation, Inc.
+
+;; Author: Jon Oddie <j.j.oddie@gmail.com>
+;; Keywords: lisp, languages, macro, debugging
+
+;; This file is part of GNU Emacs.
+
+;; GNU Emacs is free software: you can redistribute it and/or modify
+;; it under the terms of the GNU General Public License as published by
+;; the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+;; (at your option) any later version.
+
+;; GNU Emacs is distributed in the hope that it will be useful,
+;; but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+;; MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+;; GNU General Public License for more details.
+
+;; You should have received a copy of the GNU General Public License
+;; along with GNU Emacs.  If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
+
+;;; Commentary:
+
+;; `macrostep' is an Emacs minor mode for interactively stepping through
+;; the expansion of macros in Emacs Lisp source code.  It lets you see
+;; exactly what happens at each step of the expansion process by
+;; pretty-printing the expanded forms inline in the source buffer, which is
+;; temporarily read-only while macro expansions are visible.  You can
+;; expand and collapse macro forms one step at a time, and evaluate or
+;; instrument the expansions for debugging with Edebug as normal (but see
+;; "Bugs and known limitations", below).  Single-stepping through the
+;; expansion is particularly useful for debugging macros that expand into
+;; another macro form.  These can be difficult to debug with Emacs'
+;; built-in `macroexpand', which continues expansion until the top-level
+;; form is no longer a macro call.
+
+;; Both globally-visible macros as defined by `defmacro' and local macros
+;; bound by `(cl-)macrolet' or another macro-defining form can be expanded.
+;; Within macro expansions, calls to macros and compiler macros are
+;; fontified specially: macro forms using `macrostep-macro-face', and
+;; functions with compiler macros using `macrostep-compiler-macro-face'.
+;; Uninterned symbols (gensyms) are fontified based on which step in the
+;; expansion created them, to distinguish them both from normal symbols and
+;; from other gensyms with the same print name.
+
+;; As of version 0.9, it is also possible to extend `macrostep' to work
+;; with other languages with macro systems in addition to Emacs Lisp.  An
+;; extension for Common Lisp (via SLIME) is in the works; contributions for
+;; other languages are welcome.  See "Extending macrostep" below for
+;; details.
+
+;; 1 Key-bindings and usage
+;; ========================
+
+;;   The standard keybindings in `macrostep-mode' are the following:
+
+;;   e, =, RET : expand the macro form following point one step
+;;   c, u, DEL : collapse the form following point
+;;   q, C-c C-c: collapse all expanded forms and exit macrostep-mode
+;;   n, TAB    : jump to the next macro form in the expansion
+;;   p, M-TAB  : jump to the previous macro form in the expansion
+
+;;   It's not very useful to enable and disable macrostep-mode directly.
+;;   Instead, bind `macrostep-expand' to a key in `emacs-lisp-mode-map',
+;;   for example C-c e:
+
+;;   ,----
+;;   | (define-key emacs-lisp-mode-map (kbd "C-c e") 'macrostep-expand)
+;;   `----
+
+;;   You can then enter macrostep-mode and expand a macro form completely
+;;   by typing `C-c e e e ...' as many times as necessary.
+
+;;   Exit macrostep-mode by typing `q' or `C-c C-c', or by successively
+;;   typing `c' to collapse all surrounding expansions.
+
+;; 2 Customization options
+;; =======================
+
+;;   Type `M-x customize-group RET macrostep RET' to customize options and
+;;   faces.
+
+;;   To display macro expansions in a separate window, instead of inline in
+;;   the source buffer, customize `macrostep-expand-in-separate-buffer' to
+;;   `t'.  The default is `nil'.  Whichever default behavior is selected,
+;;   the alternative behavior can be obtained temporarily by giving a
+;;   prefix argument to `macrostep-expand'.
+
+;;   To have `macrostep' ignore compiler macros, customize
+;;   `macrostep-expand-compiler-macros' to `nil'.  The default is `t'.
+
+;;   Customize the faces `macrostep-macro-face',
+;;   `macrostep-compiler-macro-face', and `macrostep-gensym-1' through
+;;   `macrostep-gensym-5' to alter the appearance of macro expansions.
+
+;; 3 Locally-bound macros
+;; ======================
+
+;;   As of version 0.9, `macrostep' can expand calls to a locally-bound
+;;   macro, whether defined by a surrounding `(cl-)macrolet' form, or by
+;;   another macro-defining macro.  In other words, it is possible to
+;;   expand the inner `local-macro' forms in both the following examples,
+;;   whether `local-macro' is defined by an enclosing `cl-macrolet' --
+
+;;   ,----
+;;   | (cl-macrolet ((local-macro (&rest args)
+;;   |                 `(expansion of ,args)))
+;;   |   (local-macro (do-something)))
+;;   `----
+
+;;   -- or by a macro which expands into `cl-macrolet', provided that its
+;;   definition of macro is evaluated prior to calling `macrostep-expand':
+
+;;   ,----
+;;   | (defmacro with-local-macro (&rest body)
+;;   |   `(cl-macrolet ((local-macro (&rest args)
+;;   |                    `(expansion of ,args)))
+;;   |      ,@body))
+;;   |
+;;   | (with-local-macro
+;;   |     (local-macro (do something (else)))
+;;   `----
+
+;;   See the `with-js' macro in Emacs's `js.el' for a real example of the
+;;   latter kind of macro.
+
+;;   Expansion of locally-bound macros is implemented by instrumenting
+;;   Emacs Lisp's macro-expander to capture the environment at point.  A
+;;   similar trick is used to detect macro- and compiler-macro calls within
+;;   expanded text so that they can be fontified accurately.
+
+;; 4 Expanding sub-forms
+;; =====================
+
+;;   By moving point around in the macro expansion using
+;;   `macrostep-next-macro' and `macrostep-prev-macro' (bound to the `n'
+;;   and `p' keys), it is possible to expand other macro calls within the
+;;   expansion before expanding the outermost form.  This can sometimes be
+;;   useful, although it does not correspond to the real order of macro
+;;   expansion in Emacs Lisp, which proceeds by fully expanding the outer
+;;   form to a non-macro form before expanding sub-forms.
+
+;;   The main reason to expand sub-forms out of order is to help with
+;;   debugging macros which programmatically expand their arguments in
+;;   order to rewrite them.  Expanding the arguments of such a macro lets
+;;   you visualise what the macro definition would compute via
+;;   `macroexpand-all'.
+
+;; 5 Extending macrostep for other languages
+;; =========================================
+
+;;   Since version 0.9, it is possible to extend macrostep to work with
+;;   other languages besides Emacs Lisp.  In typical Emacs fashion, this is
+;;   implemented by setting buffer-local variables to different function
+;;   values.  Six buffer-local variables define the language-specific part
+;;   of the implementation:
+
+;;   - `macrostep-sexp-bounds-function'
+;;   - `macrostep-sexp-at-point-function'
+;;   - `macrostep-environment-at-point-function'
+;;   - `macrostep-expand-1-function'
+;;   - `macrostep-print-function'
+;;   - `macrostep-macro-form-p-function'
+
+;;   Typically, an implementation for another language would set these
+;;   variables in a major-mode hook.  See the docstrings of each variable
+;;   for details on how each one is called and what it should return.  At a
+;;   minimum, another language implementation needs to provide
+;;   `macrostep-sexp-at-point-function', `macrostep-expand-1-function', and
+;;   `macrostep-print-function'.  Lisp-like languages may be able to reuse
+;;   the default `macrostep-sexp-bounds-function' if they provide another
+;;   implementation of `macrostep-macro-form-p-function'.  Languages which
+;;   do not implement locally-defined macros can set
+;;   `macrostep-environment-at-point-function' to `ignore'.
+
+;;   Note that the core `macrostep' machinery only interprets the return
+;;   value of `macrostep-sexp-bounds-function', so implementations for
+;;   other languages can use any internal representations of code and
+;;   environments which is convenient.  Although the terminology is
+;;   Lisp-specific, there is no reason that implementations could not be
+;;   provided for non-Lisp languages with macro systems, provided there is
+;;   some way of identifying macro calls and calling the compiler /
+;;   preprocessor to obtain their expansions.
+
+;; 6 Bugs and known limitations
+;; ============================
+
+;;   You can evaluate and edebug macro-expanded forms and step through the
+;;   macro-expanded version, but the form that `eval-defun' and friends
+;;   read from the buffer won't have the uninterned symbols of the real
+;;   macro expansion.  This will probably work OK with CL-style gensyms,
+;;   but may cause problems with `make-symbol' symbols if they have the
+;;   same print name as another symbol in the expansion.  It's possible that
+;;   using `print-circle' and `print-gensym' could get around this.
+
+;;; Code:
+
+(require 'pp)
+(require 'ring)
+(require 'cl-lib)
+
+\f
+;;; Constants and dynamically bound variables
+(defvar-local macrostep-overlays nil
+  "List of all macro stepper overlays in the current buffer.")
+
+(defvar-local macrostep-gensym-depth nil
+  "Number of macro expansion levels that have introduced gensyms so far.")
+
+(defvar-local macrostep-gensyms-this-level nil
+  "Whether gensyms have been encountered during current macro expansion level.")
+
+(defvar-local macrostep-saved-undo-list nil
+  "Saved value of `buffer-undo-list' upon entering macrostep mode.")
+
+(defvar-local macrostep-saved-read-only nil
+  "Saved value of `buffer-read-only' upon entering macrostep mode.")
+
+(defvar-local macrostep-expansion-buffer nil
+  "Non-nil if the current buffer is a macro-expansion buffer.")
+
+(defvar-local macrostep-outer-environment nil
+  "Outermost macro-expansion environment to use in macro-expansion buffers.
+
+This variable is used to save information about any enclosing
+`cl-macrolet' context when a macro form is expanded in a separate
+buffer.")
+
+;;; Customization options and faces
+(defgroup macrostep nil
+  "Interactive macro stepper for Emacs Lisp."
+  :group 'lisp
+  :link '(emacs-commentary-link :tag "commentary" "macrostep.el")
+  :link '(emacs-library-link :tag "lisp file" "macrostep.el"))
+
+(defface macrostep-gensym-1
+  '((((min-colors 16581375)) :foreground "#8080c0" :box t :bold t)
+    (((min-colors 8)) :background "cyan")
+    (t :inverse-video t))
+  "Face for gensyms created in the first level of macro expansion."
+  :version "1.0")
+
+(defface macrostep-gensym-2
+  '((((min-colors 16581375)) :foreground "#8fbc8f" :box t :bold t)
+    (((min-colors 8)) :background "#00cd00")
+    (t :inverse-video t))
+  "Face for gensyms created in the second level of macro expansion."
+  :version "1.0")
+
+(defface macrostep-gensym-3
+  '((((min-colors 16581375)) :foreground "#daa520" :box t :bold t)
+    (((min-colors 8)) :background "yellow")
+    (t :inverse-video t))
+  "Face for gensyms created in the third level of macro expansion."
+  :version "1.0")
+
+(defface macrostep-gensym-4
+  '((((min-colors 16581375)) :foreground "#cd5c5c" :box t :bold t)
+    (((min-colors 8)) :background "red")
+    (t :inverse-video t))
+  "Face for gensyms created in the fourth level of macro expansion."
+  :version "1.0")
+
+(defface macrostep-gensym-5
+  '((((min-colors 16581375)) :foreground "#da70d6" :box t :bold t)
+    (((min-colors 8)) :background "magenta")
+    (t :inverse-video t))
+  "Face for gensyms created in the fifth level of macro expansion."
+  :version "1.0")
+
+(defface macrostep-expansion-highlight-face
+  `((((min-colors 16581375) (background light))
+     ,@(and (>= emacs-major-version 27) '(:extend t))
+     :background "#eee8d5")
+    (((min-colors 16581375) (background dark))
+     ,@(and (>= emacs-major-version 27) '(:extend t))
+     :background "#222222"))
+  "Face for macro-expansion highlight."
+  :version "1.0")
+
+(defface macrostep-macro-face
+  '((t :underline t))
+  "Face for macros in macro-expanded code."
+  :version "1.0")
+
+(defface macrostep-compiler-macro-face
+  '((t :slant italic))
+  "Face for compiler macros in macro-expanded code."
+  :version "1.0")
+
+(defcustom macrostep-expand-in-separate-buffer nil
+  "When non-nil, show expansions in a separate buffer instead of inline."
+  :type 'boolean
+  :version "1.0")
+
+(defcustom macrostep-expand-compiler-macros t
+  "When non-nil, also expand compiler macros."
+  :type 'boolean
+  :version "1.0")
+
+(defvar macrostep-gensym-faces
+  (ring-convert-sequence-to-ring
+   (list 'macrostep-gensym-1 'macrostep-gensym-2 'macrostep-gensym-3
+         'macrostep-gensym-4 'macrostep-gensym-5))
+  "Ring of all macrostepper faces for fontifying gensyms.")
+
+;; Other modes can enable macrostep by redefining these functions to
+;; language-specific versions.
+(defvar macrostep-sexp-bounds-function
+  #'macrostep-sexp-bounds
+  "Function to return the bounds of the macro form nearest point.
+
+It will be called with no arguments and should return a cons of
+buffer positions, (START . END).  It should use `save-excursion'
+to avoid changing the position of point.
+
+The default value, `macrostep-sexp-bounds', implements this for
+Emacs Lisp, and may be suitable for other Lisp-like languages.")
+(make-variable-buffer-local 'macrostep-sexp-bounds-function)
+
+(defvar macrostep-sexp-at-point-function
+  #'macrostep-sexp-at-point
+  "Function to return the macro form at point for expansion.
+
+It will be called with two arguments, the values of START and END
+returned by `macrostep-sexp-bounds-function', and with point
+positioned at START.  It should return a value suitable for
+passing as the first argument to `macrostep-expand-1-function'.
+
+The default value, `macrostep-sexp-at-point', implements this for
+Emacs Lisp, and may be suitable for other Lisp-like languages.")
+(make-variable-buffer-local 'macrostep-sexp-at-point-function)
+
+(defvar macrostep-environment-at-point-function
+  #'macrostep-environment-at-point
+  "Function to return the local macro-expansion environment at point.
+
+It will be called with no arguments, and should return a value
+suitable for passing as the second argument to
+`macrostep-expand-1-function'.
+
+The default value, `macrostep-environment-at-point', is specific
+to Emacs Lisp.  For languages which do not implement local
+macro-expansion environments, this should be set to `ignore'
+or `(lambda () nil)'.")
+(make-variable-buffer-local 'macrostep-environment-at-point-function)
+
+(defvar macrostep-expand-1-function
+  #'macrostep-expand-1
+  "Function to perform one step of macro-expansion.
+
+It will be called with two arguments, FORM and ENVIRONMENT, the
+return values of `macrostep-sexp-at-point-function' and
+`macrostep-environment-at-point-function' respectively.  It
+should return the result of expanding FORM by one step as a value
+which is suitable for passing as the argument to
+`macrostep-print-function'.
+
+The default value, `macrostep-expand-1', is specific to Emacs Lisp.")
+(make-variable-buffer-local 'macrostep-expand-1-function)
+
+(defvar macrostep-print-function
+  #'macrostep-pp
+  "Function to pretty-print macro expansions.
+
+It will be called with two arguments, FORM and ENVIRONMENT, the
+return values of `macrostep-sexp-at-point-function' and
+`macrostep-environment-at-point-function' respectively.  It
+should insert a pretty-printed representation at point in the
+current buffer, leaving point just after the inserted
+representation, without altering any other text in the current
+buffer.
+
+The default value, `macrostep-pp', is specific to Emacs Lisp.")
+(make-variable-buffer-local 'macrostep-print-function)
+
+(defvar macrostep-macro-form-p-function
+  #'macrostep-macro-form-p
+  "Function to check whether a form is a macro call.
+
+It will be called with two arguments, FORM and ENVIRONMENT -- the
+return values of `macrostep-sexp-at-point-function' and
+`macrostep-environment-at-point-function' respectively -- and
+should return non-nil if FORM would undergo macro-expansion in
+ENVIRONMENT.
+
+This is called only from `macrostep-sexp-bounds', so it need not
+be provided if a different value is used for
+`macrostep-sexp-bounds-function'.
+
+The default value, `macrostep-macro-form-p', is specific to Emacs Lisp.")
+(make-variable-buffer-local 'macrostep-macro-form-p-function)
+
+\f
+;;; Define keymap and minor mode
+(define-obsolete-variable-alias 'macrostep-mode-keymap 'macrostep-mode-map "2023")
+(define-obsolete-variable-alias 'macrostep-keymap 'macrostep-mode-map "2022")
+(defvar-keymap macrostep-mode-map
+  :doc "Keymap for `macrostep-mode'."
+  "RET"     #'macrostep-expand
+  "="       #'macrostep-expand
+  "e"       #'macrostep-expand
+
+  "DEL"     #'macrostep-collapse
+  "u"       #'macrostep-collapse
+  "c"       #'macrostep-collapse
+
+  "TAB"     #'macrostep-next-macro
+  "n"       #'macrostep-next-macro
+  "M-TAB"   #'macrostep-prev-macro
+  "p"       #'macrostep-prev-macro
+
+  "q"       #'macrostep-collapse-all
+  "C-c C-c" #'macrostep-collapse-all)
+
+;;;###autoload
+(define-minor-mode macrostep-mode
+  "Minor mode for inline expansion of macros in Emacs Lisp source buffers.
+
+\\<macrostep-mode-map>Progressively expand macro forms with \
+\\[macrostep-expand], collapse them with \\[macrostep-collapse],
+and move back and forth with \\[macrostep-next-macro] and \
+\\[macrostep-prev-macro].  Use \\[macrostep-collapse-all] or collapse all
+visible expansions to quit and return to normal editing.
+
+\\{macrostep-mode-map}"
+  :lighter " Macro-Stepper"
+  :group 'macrostep
+  (if macrostep-mode
+      (progn
+        ;; Disable recording of undo information
+        (setq macrostep-saved-undo-list buffer-undo-list
+              buffer-undo-list t)
+        ;; Remember whether buffer was read-only
+        (setq macrostep-saved-read-only buffer-read-only
+              buffer-read-only t)
+        ;; Set up post-command hook to bail out on leaving read-only
+        (add-hook 'post-command-hook #'macrostep-command-hook nil t)
+        (message (substitute-command-keys "\
+\\<macrostep-mode-map>Entering macro stepper mode. \
+Use \\[macrostep-expand] to expand, \\[macrostep-collapse] to collapse, \
+\\[macrostep-collapse-all] to exit.")))
+
+    ;; Exiting mode
+    (if macrostep-expansion-buffer
+        ;; Kill dedicated expansion buffers
+        (quit-window t)
+      ;; Collapse any remaining overlays
+      (when macrostep-overlays (macrostep-collapse-all))
+      ;; Restore undo info & read-only state
+      (setq buffer-undo-list macrostep-saved-undo-list
+            buffer-read-only macrostep-saved-read-only
+            macrostep-saved-undo-list nil)
+      ;; Remove our post-command hook
+      (remove-hook 'post-command-hook #'macrostep-command-hook t))))
+
+(defun macrostep-command-hook ()
+  "Hook function for use by `post-command hook'.
+Bail out of `macrostep-mode' if the user types
+`\\[read-only-mode]' to make the buffer writable again."
+  (if (not buffer-read-only)
+      (macrostep-mode 0)))
+
+\f
+;;; Interactive functions
+;;;###autoload
+(defun macrostep-expand (&optional toggle-separate-buffer)
+  "Expand the macro form following point by one step.
+
+Enters `macrostep-mode' if it is not already active, making the
+buffer temporarily read-only.  If `macrostep-mode' is active and
+the form following point is not a macro form, search forward in
+the buffer and expand the next macro form found, if any.
+
+If optional argument TOGGLE-SEPARATE-BUFFER is non-nil (or set
+ with a prefix argument), the expansion is displayed in a
+ separate buffer instead of inline in the current buffer.
+ Setting `macrostep-expand-in-separate-buffer' to non-nil swaps
+ these two behaviors."
+  (interactive "P")
+  (cl-destructuring-bind (start . end)
+      (funcall macrostep-sexp-bounds-function)
+    (goto-char start)
+    (let* ((sexp (funcall macrostep-sexp-at-point-function start end))
+           (end (copy-marker end))
+           (text (buffer-substring start end))
+           (env (funcall macrostep-environment-at-point-function))
+           (expansion (funcall macrostep-expand-1-function sexp env)))
+
+      ;; Create a dedicated macro-expansion buffer and copy the text to
+      ;; be expanded into it, if required
+      (let ((separate-buffer-p
+             (if toggle-separate-buffer
+                 (not macrostep-expand-in-separate-buffer)
+               macrostep-expand-in-separate-buffer)))
+        (when (and separate-buffer-p (not macrostep-expansion-buffer))
+          (let ((mode major-mode)
+                (buffer
+                 (get-buffer-create (generate-new-buffer-name "*macro expansion*"))))
+            (set-buffer buffer)
+            (funcall mode)
+            (setq macrostep-expansion-buffer t)
+            (setq macrostep-outer-environment env)
+            (save-excursion
+              (setq start (point))
+              (insert text)
+              (setq end (point-marker)))
+            (pop-to-buffer buffer))))
+
+      (unless macrostep-mode (macrostep-mode t))
+      (let ((existing-overlay (macrostep-overlay-at-point))
+            (macrostep-gensym-depth macrostep-gensym-depth)
+            (macrostep-gensyms-this-level nil)
+            priority)
+        (if existing-overlay  ; Expanding part of a previous macro-expansion
+            (setq priority (1+ (overlay-get existing-overlay 'priority))
+                  macrostep-gensym-depth
+                  (overlay-get existing-overlay 'macrostep-gensym-depth))
+          ;; Expanding source buffer text
+          (setq priority 1
+                macrostep-gensym-depth -1))
+
+        (with-silent-modifications
+          (atomic-change-group
+            (let ((inhibit-read-only t))
+              (save-excursion
+                ;; Insert expansion
+                (funcall macrostep-print-function expansion env)
+                ;; Delete the original form
+                (macrostep-collapse-overlays-in (point) end)
+                (delete-region (point) end)
+                ;; Create a new overlay
+                (let* ((overlay
+                        (make-overlay start
+                                      (if (looking-at "\n")
+                                          (1+ (point))
+                                        (point))))
+                       (highlight-overlay (unless macrostep-expansion-buffer
+                                            (copy-overlay overlay))))
+                  (unless macrostep-expansion-buffer
+                    ;; Highlight the overlay in original source buffers only
+                    (overlay-put highlight-overlay 'face 'macrostep-expansion-highlight-face)
+                    (overlay-put highlight-overlay 'priority -1)
+                    (overlay-put overlay 'macrostep-highlight-overlay highlight-overlay))
+                  (overlay-put overlay 'priority priority)
+                  (overlay-put overlay 'macrostep-original-text text)
+                  (overlay-put overlay 'macrostep-gensym-depth macrostep-gensym-depth)
+                  (push overlay macrostep-overlays))))))))))
+
+(defun macrostep-collapse ()
+  "Collapse the innermost macro expansion near point to its source text.
+
+If no more macro expansions are visible after this, exit
+`macrostep-mode'."
+  (interactive)
+  (let ((overlay (macrostep-overlay-at-point)))
+    (when (not overlay) (error "No macro expansion at point"))
+    (let ((inhibit-read-only t))
+      (with-silent-modifications
+        (atomic-change-group
+          (macrostep-collapse-overlay overlay)))))
+  (unless macrostep-overlays
+    (macrostep-mode 0)))
+
+(defun macrostep-collapse-all ()
+  "Collapse all visible macro expansions and exit `macrostep-mode'."
+  (interactive)
+  (let ((inhibit-read-only t))
+    (with-silent-modifications
+      (dolist (overlay macrostep-overlays)
+        (let ((outermost (= (overlay-get overlay 'priority) 1)))
+          ;; We only need restore the original text for the outermost
+          ;; overlays
+          (macrostep-collapse-overlay overlay (not outermost))))))
+  (setq macrostep-overlays nil)
+  (macrostep-mode 0))
+
+(defun macrostep-next-macro ()
+  "Move point forward to the next macro form in macro-expanded text."
+  (interactive)
+  (let* ((start (if (get-text-property (point) 'macrostep-macro-start)
+                    (1+ (point))
+                  (point)))
+         (next (next-single-property-change start 'macrostep-macro-start)))
+    (if next
+        (goto-char next)
+      (error "No more macro forms found"))))
+
+(defun macrostep-prev-macro ()
+  "Move point back to the previous macro form in macro-expanded text."
+  (interactive)
+  (let (prev)
+    (save-excursion
+      (while
+          (progn
+            (setq prev (previous-single-property-change
+                        (point) 'macrostep-macro-start))
+            (if (or (not prev)
+                    (get-text-property (1- prev) 'macrostep-macro-start))
+                nil
+              (prog1 t (goto-char prev))))))
+    (if prev
+        (goto-char (1- prev))
+      (error "No previous macro form found"))))
+
+\f
+;;; Utility functions (not language-specific)
+
+(defun macrostep-overlay-at-point ()
+  "Return the innermost macro stepper overlay at point."
+  (cdr (get-char-property-and-overlay (point) 'macrostep-original-text)))
+
+(defun macrostep-collapse-overlay (overlay &optional no-restore-p)
+  "Collapse macro-expansion buffer OVERLAY and restore the unexpanded source text.
+
+As a minor optimization, does not restore the original source
+text if NO-RESTORE-P is non-nil.  This is safe to do when
+collapsing all the sub-expansions of an outer overlay, since the
+outer overlay will restore the original source itself.
+
+Also removes the overlay from `macrostep-overlays'."
+  (with-current-buffer (overlay-buffer overlay)
+    ;; If we're cleaning up we don't need to bother restoring text
+    ;; or checking for inner overlays to delete
+    (unless no-restore-p
+      (let* ((start (overlay-start overlay))
+             (end (overlay-end overlay))
+             (text (overlay-get overlay 'macrostep-original-text))
+             (sexp-end
+              (copy-marker
+               (if (equal (char-before end) ?\n) (1- end) end))))
+        (macrostep-collapse-overlays-in start end)
+        (goto-char (overlay-start overlay))
+        (save-excursion
+          (insert text)
+          (delete-region (point) sexp-end))))
+    ;; Remove overlay from the list and delete it
+    (setq macrostep-overlays
+          (delq overlay macrostep-overlays))
+    (let ((highlight-overlay (overlay-get overlay 'macrostep-highlight-overlay)))
+      (when highlight-overlay (delete-overlay highlight-overlay)))
+    (delete-overlay overlay)))
+
+(defun macrostep-collapse-overlays-in (start end)
+  "Collapse all macrostepper overlays that are strictly between START and END.
+
+Will not collapse overlays that begin at START and end at END."
+  (dolist (ol (overlays-in start end))
+    (when (and (overlay-buffer ol)        ; collapsing may delete other overlays
+               (> (overlay-start ol) start)
+               (< (overlay-end ol) end)
+               (overlay-get ol 'macrostep-original-text))
+      (macrostep-collapse-overlay ol t))))
+
+\f
+;;; Emacs Lisp implementation
+
+(defun macrostep-sexp-bounds ()
+  "Find the bounds of the macro form nearest point.
+
+If point is not before an open-paren, moves up to the nearest
+enclosing list.  If the form at point is not a macro call,
+attempts to move forward to the next macro form as determined by
+`macrostep-macro-form-p-function'.
+
+Returns a cons of buffer positions, (START . END)."
+  (save-excursion
+    (if (not (looking-at "[(`]"))
+        (backward-up-list 1))
+    (if (equal (char-before) ?`)
+        (backward-char))
+    (let ((sexp (funcall macrostep-sexp-at-point-function))
+          (env (funcall macrostep-environment-at-point-function)))
+      ;; If this isn't a macro form, try to find the next one in the buffer
+      (unless (funcall macrostep-macro-form-p-function sexp env)
+        (condition-case nil
+            (macrostep-next-macro)
+          (error
+           (if (consp sexp)
+               (error "(%s ...) is not a macro form" (car sexp))
+             (error "Text at point is not a macro form"))))))
+    (cons (point) (scan-sexps (point) 1))))
+
+(defun macrostep-sexp-at-point (&rest _ignore)
+  "Return the sexp near point for purposes of macro-stepper expansion.
+
+If the sexp near point is part of a macro expansion, returns the
+saved text of the macro expansion, and does not read from the
+buffer.  This preserves uninterned symbols in the macro
+expansion, so that they can be fontified consistently.  (See
+`macrostep-print-sexp'.)"
+  (or (get-text-property (point) 'macrostep-expanded-text)
+      (sexp-at-point)))
+
+(defun macrostep-macro-form-p (form environment)
+  "Return non-nil if FORM would be evaluated via macro expansion.
+This is considered within ENVIRONMENT.
+
+If FORM is an invocation of a macro defined by `defmacro' or an
+enclosing `cl-macrolet' form, return the symbol `macro'.
+
+If `macrostep-expand-compiler-macros' is non-nil and FORM is a
+call to a function with a compiler macro, return the symbol
+`compiler-macro'.
+
+Otherwise, return nil."
+  (car (macrostep--macro-form-info form environment t)))
+
+(defun macrostep--macro-form-info (form environment &optional inhibit-autoload)
+  "Return information about macro definitions that apply to FORM.
+
+If no macros are involved in the evaluation of FORM within
+ENVIRONMENT, returns nil.  Otherwise, returns a cons (TYPE
+. DEFINITION).
+
+If FORM would be evaluated by a macro defined by `defmacro',
+`cl-macrolet', etc., TYPE is the symbol `macro' and DEFINITION is
+the macro definition, as a function.
+
+If `macrostep-expand-compiler-macros' is non-nil and FORM would
+be compiled using a compiler macro, TYPE is the symbol
+`compiler-macro' and DEFINITION is the function that implements
+the compiler macro.
+
+If FORM is an invocation of an autoloaded macro, the behavior
+depends on the value of INHIBIT-AUTOLOAD.  If INHIBIT-AUTOLOAD is
+nil, the file containing the macro definition will be loaded
+using `load-library' and the macro definition returned as normal.
+If INHIBIT-AUTOLOAD is non-nil, no files will be loaded, and the
+value of DEFINITION in the result will be nil."
+  (if (not (and (consp form)
+                (symbolp (car form))))
+      `(nil . nil)
+    (let* ((head (car form))
+           (local-definition (assoc-default head environment #'eq)))
+      (if local-definition
+          `(macro . ,local-definition)
+        (let ((compiler-macro-definition
+               (and macrostep-expand-compiler-macros
+                    (or (get head 'compiler-macro)
+                        (get head 'cl-compiler-macro)))))
+          (if (and compiler-macro-definition
+                   (not (eq form
+                            (apply compiler-macro-definition form (cdr form)))))
+              `(compiler-macro . ,compiler-macro-definition)
+            (condition-case nil
+                (let ((fun (indirect-function head)))
+                  (cl-case (car-safe fun)
+                    ((macro)
+                     `(macro . ,(cdr fun)))
+                    ((autoload)
+                     (when (memq (nth 4 fun) '(macro t))
+                       (if inhibit-autoload
+                           `(macro . nil)
+                         (load-library (nth 1 fun))
+                         (macrostep--macro-form-info form nil))))
+                    (t
+                     `(nil . nil))))
+              (void-function nil))))))))
+
+(defun macrostep-expand-1 (form environment)
+  "Return result of macro-expanding by exactly one step the top level of FORM.
+This is done within ENVIRONMENT.
+
+Unlike `macroexpand', this function does not continue macro
+expansion until a non-macro-call results."
+  (cl-destructuring-bind (type . definition)
+      (macrostep--macro-form-info form environment)
+    (cl-ecase type
+      ((nil)
+       form)
+      ((macro)
+       (apply definition (cdr form)))
+      ((compiler-macro)
+       (let ((expansion (apply definition form (cdr form))))
+         (if (equal form expansion)
+             (error "Form left unchanged by compiler macro")
+           expansion))))))
+
+(put 'macrostep-grab-environment-failed 'error-conditions
+     '(macrostep-grab-environment-failed error))
+
+(defun macrostep-environment-at-point ()
+  "Return the local macro-expansion environment at point, if any.
+
+The local environment includes macros declared by any `macrolet'
+or `cl-macrolet' forms surrounding point, as well as by any macro
+forms which expand into a `macrolet'.
+
+The return value is an alist of elements (NAME . FUNCTION), where
+NAME is the symbol locally bound to the macro and FUNCTION is the
+lambda expression that returns its expansion."
+  ;; If point is on a macro form within an expansion inserted by
+  ;; `macrostep-print-sexp', a local environment may have been
+  ;; previously saved as a text property.
+  (let ((saved-environment
+         (get-text-property (point) 'macrostep-environment)))
+    (if saved-environment
+        saved-environment
+      ;; Otherwise, we (ab)use the macro-expander to return the
+      ;; environment at point.  If point is not at an evaluated
+      ;; position in the containing form,
+      ;; `macrostep-environment-at-point-1' will raise an error, and
+      ;; we back up progressively through the containing forms until
+      ;; it succeeds.
+      (save-excursion
+        (catch 'done
+          (while t
+            (condition-case nil
+                (throw 'done (macrostep-environment-at-point-1))
+              (macrostep-grab-environment-failed
+               (condition-case nil
+                   (backward-sexp)
+                 (scan-error (backward-up-list)))))))))))
+
+(defun macrostep-environment-at-point-1 ()
+  "Attempt to extract the macro environment that would be active at point.
+
+If point is not at an evaluated position within the containing
+form, raise an error."
+  ;; Macro environments are extracted using Emacs Lisp's builtin
+  ;; macro-expansion machinery.  The form containing point is copied
+  ;; to a temporary buffer, and a call to
+  ;; `--macrostep-grab-environment--' is inserted at point.  This
+  ;; altered form is then fully macro-expanded, in an environment
+  ;; where `--macrostep-grab-environment--' is defined as a macro
+  ;; which throws the environment to a uniquely-generated tag.
+  (let* ((point-at-top-level
+          (save-excursion
+            (while (ignore-errors (backward-up-list) t))
+            (point)))
+         (enclosing-form
+          (buffer-substring point-at-top-level
+                            (scan-sexps point-at-top-level 1)))
+         (position (- (point) point-at-top-level))
+         (tag (make-symbol "macrostep-grab-environment-tag"))
+         (grab-environment '--macrostep-grab-environment--))
+    (if (= position 0)
+        nil
+      (with-temp-buffer
+        (emacs-lisp-mode)
+        (insert enclosing-form)
+        (goto-char (+ (point-min) position))
+        (prin1 `(,grab-environment) (current-buffer))
+        (let ((form (read (copy-marker (point-min)))))
+          (catch tag
+            (cl-letf (((symbol-function #'message) (symbol-function #'format)))
+              (with-no-warnings
+                (ignore-errors
+                  (macroexpand-all
+                   `(cl-macrolet ((,grab-environment (&environment env)
+                                    (throw ',tag env)))
+                      ,form)))))
+            (signal 'macrostep-grab-environment-failed nil)))))))
+
+(defun macrostep-collect-macro-forms (form &optional environment)
+  "Identify sub-forms of FORM which undergo macro-expansion.
+
+FORM is an Emacs Lisp form.  ENVIRONMENT is a local environment of
+macro definitions.
+
+The return value is a list of two elements, (MACRO-FORM-ALIST
+COMPILER-MACRO-FORMS).
+
+MACRO-FORM-ALIST is an alist of elements of the form (SUBFORM
+. ENVIRONMENT), where SUBFORM is a form which undergoes
+macro-expansion in the course of expanding FORM, and ENVIRONMENT
+is the local macro environment in force when it is expanded.
+
+COMPILER-MACRO-FORMS is a list of subforms which would be
+compiled using a compiler macro.  Since there is no standard way
+to provide a local compiler-macro definition in Emacs Lisp, no
+corresponding local environments are collected for these.
+
+Forms and environments are extracted from FORM by instrumenting
+Emacs's builtin `macroexpand' function and calling
+`macroexpand-all'."
+  (let* ((macro-form-alist '())
+         (compiler-macro-forms '())
+         (override (lambda (real-macroexpand form environment &rest args)
+                     (let ((expansion
+                            (apply real-macroexpand form environment args)))
+                       (cond ((not (eq expansion form))
+                              (setq macro-form-alist
+                                    (cons (cons form environment)
+                                          macro-form-alist)))
+                             ((and (consp form)
+                                   (symbolp (car form))
+                                   macrostep-expand-compiler-macros
+                                   (not (eq form
+                                            (cl-compiler-macroexpand form))))
+                              (setq compiler-macro-forms
+                                    (cons form compiler-macro-forms))))
+                       expansion))))
+    (cl-macrolet ((with-override (fn &rest body)
+                    `(cl-letf (((symbol-function ,fn)
+                                (apply-partially override (indirect-function ,fn))))
+                       ,@body))
+                  (with-macroexpand-1 (&rest body)
+                    (if (< emacs-major-version 30)
+                        `(progn ,@body) `(with-override #'macroexpand-1 ,@body)))
+                  (with-macroexpand (&rest body)
+                    `(with-override #'macroexpand ,@body)))
+      (with-macroexpand-1
+       (with-macroexpand
+        (ignore-errors
+          (macroexpand-all form environment)))))
+    (list macro-form-alist compiler-macro-forms)))
+
+(defvar macrostep-collected-macro-form-alist nil
+  "An alist of macro forms and environments.
+Controls the printing of sub-forms in `macrostep-print-sexp'.")
+
+(defvar macrostep-collected-compiler-macro-forms nil
+  "A list of compiler-macro forms to be highlighted in `macrostep-print-sexp'.")
+
+(defun macrostep-pp (sexp environment)
+  "Pretty-print SEXP, fontifying macro forms and uninterned symbols.
+This is done within ENVIRONMENT."
+  (cl-destructuring-bind
+      (macrostep-collected-macro-form-alist
+       macrostep-collected-compiler-macro-forms)
+      (macrostep-collect-macro-forms sexp environment)
+    (let ((print-quoted t))
+      (macrostep-print-sexp sexp)
+      ;; Point is now after the expanded form; pretty-print it
+      (save-restriction
+        (narrow-to-region (scan-sexps (point) -1) (point))
+        (save-excursion
+          (pp-buffer)
+          ;; Remove the extra newline inserted by pp-buffer
+          (goto-char (point-max))
+          (delete-region
+           (point)
+           (save-excursion (skip-chars-backward " \t\n") (point))))
+        ;; Indent the newly-inserted form in context
+        (widen)
+        (save-excursion
+          (backward-sexp)
+          (indent-sexp))))))
+
+;; This must be defined before `macrostep-print-sexp':
+(defmacro macrostep-propertize (form &rest plist)
+  "Evaluate FORM, applying syntax properties in PLIST to any inserted text."
+  (declare (indent 1)
+           (debug (&rest form)))
+  (let ((start (make-symbol "start")))
+    `(let ((,start (point)))
+       (prog1
+           ,form
+         ,@(cl-loop for (key value) on plist by #'cddr
+                    collect `(put-text-property ,start (point)
+                                                ,key ,value))))))
+
+(defun macrostep-print-sexp (sexp)
+  "Insert SEXP like `print', fontifying macro forms and uninterned symbols.
+
+Fontifies uninterned symbols and macro forms using
+`font-lock-face' property, and saves the actual text of SEXP's
+sub-forms as the `macrostep-expanded-text' text property so that
+any uninterned symbols can be reused in macro expansions of the
+sub-forms.  See also `macrostep-sexp-at-point'.
+
+Macro and compiler-macro forms within SEXP are identified by
+comparison with the `macrostep-collected-macro-form-alist' and
+`macrostep-collected-compiler-macro-forms' variables, which
+should be dynamically let-bound around calls to this function."
+  (cond
+   ((symbolp sexp)
+    ;; Fontify gensyms
+    (if (not (eq sexp (intern-soft (symbol-name sexp))))
+        (macrostep-propertize
+            (prin1 sexp (current-buffer))
+          'font-lock-face (macrostep-get-gensym-face sexp))
+      ;; Print other symbols as normal
+      (prin1 sexp (current-buffer))))
+
+   ((listp sexp)
+    ;; Print quoted and quasiquoted forms nicely.
+    (let ((head (car sexp)))
+      (cond ((and (eq head 'quote)      ; quote
+                  (= (length sexp) 2))
+             (insert "'")
+             (macrostep-print-sexp (cadr sexp)))
+
+            ((and (eq head '\`)         ; backquote
+                  (= (length sexp) 2))
+             (if (assq sexp macrostep-collected-macro-form-alist)
+                 (macrostep-propertize
+                     (insert "`")
+                   'macrostep-expanded-text sexp
+                   'macrostep-macro-start t
+                   'font-lock-face 'macrostep-macro-face)
+               (insert "`"))
+             (macrostep-print-sexp (cadr sexp)))
+
+            ((and (memq head '(\, \,@)) ; unquote
+                  (= (length sexp) 2))
+             (princ head (current-buffer))
+             (macrostep-print-sexp (cadr sexp)))
+
+            (t                          ; other list form
+             (cl-destructuring-bind (macro? . environment)
+                 (or (assq sexp macrostep-collected-macro-form-alist)
+                     '(nil . nil))
+               (let
+                   ((compiler-macro?
+                     (memq sexp macrostep-collected-compiler-macro-forms)))
+                 (if (or macro? compiler-macro?)
+                     (progn
+                       ;; Save the real expansion as a text property on the
+                       ;; opening paren
+                       (macrostep-propertize
+                        (insert "(")
+                        'macrostep-macro-start t
+                        'macrostep-expanded-text sexp
+                        'macrostep-environment environment)
+                       ;; Fontify the head of the macro
+                       (macrostep-propertize
+                        (macrostep-print-sexp head)
+                        'font-lock-face
+                        (if macro?
+                            'macrostep-macro-face
+                          'macrostep-compiler-macro-face)))
+                   ;; Not a macro form
+                   (insert "(")
+                   (macrostep-print-sexp head))))
+
+             ;; Print remaining list elements
+             (setq sexp (cdr sexp))
+             (when sexp (insert " "))
+             (while sexp
+               (if (listp sexp)
+                   (progn
+                     (macrostep-print-sexp (car sexp))
+                     (when (cdr sexp) (insert " "))
+                     (setq sexp (cdr sexp)))
+                 ;; Print tail of dotted list
+                 (insert ". ")
+                 (macrostep-print-sexp sexp)
+                 (setq sexp nil)))
+             (insert ")")))))
+
+   ;; Print everything except symbols and lists as normal
+   (t (prin1 sexp (current-buffer)))))
+
+(defun macrostep-get-gensym-face (symbol)
+  "Return the face to use in fontifying SYMBOL in printed macro expansions.
+
+All symbols introduced in the same level of macro expansion are
+fontified using the same face (modulo the number of faces; see
+`macrostep-gensym-faces')."
+  (or (get symbol 'macrostep-gensym-face)
+      (progn
+        (if (not macrostep-gensyms-this-level)
+            (setq macrostep-gensym-depth (1+ macrostep-gensym-depth)
+                  macrostep-gensyms-this-level t))
+        (let ((face (ring-ref macrostep-gensym-faces macrostep-gensym-depth)))
+          (put symbol 'macrostep-gensym-face face)
+          face))))
+
+\f
+(provide 'macrostep)
+;;; macrostep.el ends here
index b365a0adb2b8390e442e47bbdc5973677040fe62..2fe4135ffad7ab5e7fb4651e0230c3f5429cf1fe 100644 (file)
@@ -56,7 +56,8 @@ All commands in `lisp-mode-shared-map' are inherited by this map."
   "C-c C-e" #'elisp-eval-region-or-buffer
   "C-c C-f" #'elisp-byte-compile-file
   "C-c C-b" #'elisp-byte-compile-buffer
-  "C-M-q" #'indent-pp-sexp)
+  "C-M-q" #'indent-pp-sexp
+  "C-c M-e" #'macrostep-expand)
 
 (easy-menu-define emacs-lisp-mode-menu emacs-lisp-mode-map
   "Menu for Emacs Lisp mode."