我一直在阅读Olin Shivers的一篇名为Stylish Lisp编程技术的文章,并发现那里的第二个例子(标有"Technique n-1")有点令人费解.它描述了一个自修改宏,如下所示:
(defun gen-counter macro (x) (let ((ans (cadr x))) (rplaca (cdr x) (+ 1 ans)) ans))
它应该将其调用形式作为参数x
(即(gen-counter
).这样做的目的是能够做到这样的事情:
> ;this prints out the numbers from 0 to 9. (do ((n 0 (gen-counter 1))) ((= n 10) t) (princ n)) 0.1.2.3.4.5.6.7.8.9.T >
问题是这个带有macro
函数名后面的符号的语法在Common Lisp中无效.我试图在Common Lisp中获得类似的行为是不成功的.有人可以提供CL中类似宏的工作示例吗?
首先,考虑本文的第一个例子是有用的:
> (defun element-generator () (let ((state '(() . (list of elements to be generated)))) ;() sentinel. (let ((ans (cadr state))) ;pick off the first element (rplacd state (cddr state)) ;smash the cons ans))) ELEMENT-GENERATOR > (element-generator) LIST > (element-generator) OF > (element-generator)
这是有效的,因为有一个文字列表
(() . (list of elements to be generated)
它正在被修改.请注意,这实际上是Common Lisp中未定义的行为,但在一些Common Lisp实现中您将获得相同的行为.请参阅意外的数据持久性和一些其他相关问题,以便讨论此处发生的情况.
现在,您引用的论文和代码实际上对此代码的作用有一些有用的评论:
(defun gen-counter macro (x) ;X is the entire form (GEN-COUNTER n) (let ((ans (cadr x))) ;pick the ans out of (gen-counter ans) (rplaca (cdr x) ;increment the (gen-counter ans) form (+ 1 ans)) ans)) ;return the answer
这种方式的工作方式并不像&rest
参数,如Rainer Joswig的答案,但实际上是一个&whole
论证,整个表格可以绑定到一个变量.这是使用程序的源作为破坏性修改的文字值!现在,在本文中,这个用于此示例:
> ;this prints out the numbers from 0 to 9. (do ((n 0 (gen-counter 1))) ((= n 10) t) (princ n)) 0.1.2.3.4.5.6.7.8.9.T
但是,在Common Lisp中,我们希望宏只能扩展一次.也就是说,我们期望(gen-counter 1)
被一些代码所取代.我们仍然可以像这样生成一段代码:
(defmacro make-counter (&whole form initial-value) (declare (ignore initial-value)) (let ((text (gensym (string 'text-)))) `(let ((,text ',form)) (incf (second ,text))))) CL-USER> (macroexpand '(make-counter 3)) (LET ((#:TEXT-1002 '(MAKE-COUNTER 3))) (INCF (SECOND #:TEXT-1002)))
然后我们可以重新创建示例 do
CL-USER> (do ((n 0 (make-counter 1))) ((= n 10) t) (princ n)) 023456789
当然,这是未定义的行为,因为它正在修改文字数据.它不适用于所有Lisps(上面的运行来自CCL;它在SBCL中不起作用).
整篇文章都很有趣,但也认识到这也是一个笑话.它指出你可以在一个不编译代码的求值器中做一些有趣的事情.它主要是讽刺性的,它指出了在评估和编译过程中具有不同行为的Lisp系统的不一致性.注意最后一段:
一些目光短浅的人会指出,这些编程技术虽然在提高清晰度和效率方面肯定值得称赞,但在编译代码时会失败.可悲的是,这是事实.上述技术中的至少两种将大多数编译器发送到无限循环中.但众所周知,大多数lisp编译器都没有实现完整的lisp语义 - 例如动态范围.这只是编译器无法保持语义正确性的另一种情况.编译器实现者的任务仍然是调整他的系统以正确实现源语言,而不是用户诉诸丑陋,危险,不可移植,不健壮的"黑客"以编程错误的编译器.
我希望这能提供一些清晰,优雅的Lisp编程技术的本质.
-Olin Shivers
Common Lisp:
(defmacro gen-counter (&rest x) (let ((ans (car x))) (rplaca x (+ 1 ans)) ans))
但上面只适用于解释器,而不适用于编译器.
使用已编译的代码,宏调用已经消失 - 它被扩展 - 并且没有任何内容可以修改.
注意给不知情的读者:你可能想阅读奥林颤抖的纸张非常小心,尽量找出他实际上是指...