在通用lisp函數中包含通用lisp宏

Question

我是Lisp通用語言的新手。 我才三個月。 有一天，我想到由於是防止引用s表達式的引號，也許我可以通過“去除”該“引號”來編寫自己的評估。 鑒於宏並不等同於它的輸入，我這樣寫：

(defmacro my-eval (x)
             (car (cdr x)))

但這不起作用！ 例如，當我編寫(my-eval '(car '(1 2 3))我相信此宏接收(quote (car (quote 1 2 3)))作為其輸入。

但是它把它變成(car (quote (1 2 3)) ，然后求值，它的值是1，但實際上是sbcl1.1.15 print (quote (1 2 3)) 。你能告訴我發生了什么嗎？

Answer 1

好的，所以我看不到宏的任何明顯錯誤，但其名稱除外。 確實，您在報價，不是在逃避。 您不在此處執行代碼（很好），您只是刪除了第一引號。

我可能建議您使用宏的這種細微變化

(defmacro unquote (form)
  (if (eq (first form) 'quote)
      (second form)
      (error "Cannot unquote this form as it is not quoted: ~s" form)))

只是為了增加一點安全性：）

現在回到預期的結果。 鑒於：

(my-eval '(car '(1 2 3))

如您所知，實際上

(my-eval (quote (car (quote (1 2 3)))))

您正在使用(quote (car (quote (1 2 3))))的cdr

((car (quote (1 2 3))))

然后，您正在獲取那個的cdr （這是正確的），它給了您

(car (quote (1 2 3)))

到現在為止還挺好。 現在，由於您正在使用宏，因此宏的結果將重新插入代碼中，然后在運行時將執行代碼，從而為您提供正確的結果1 。

我建議您描述的最后一個問題（使用sbcl 1.1.15）實際上可能是用戶錯誤，因為我已經使用較舊的版本對其進行了測試，並且工作正常。 另外，如果有一個錯誤，那是一種可以在人們的代碼中很快顯示出來的錯誤:)

因此，TLDR宏沒有任何問題，盡管它可以進行一些額外的安全檢查和更佳的名稱。 要記住的主要事情是，宏在宏擴展時正在評估，但它們並未評估其參數（除非您強迫它們執行）。 宏僅返回將替換宏形式並在運行時進行評估的代碼。

祝您好運！

Answer 2

您如何獲得(quote (1 2 3))在SBCL中是一個謎。

是的，如果參數確實是'(car '(1 2 3)) ，則可以刪除引號，但如果您的參數是包含相同的帶引號的形式的變量，則不能刪除引號。 例如。

(my-eval '(car '(1 2 3)))   ; ==> 1
(setf test '(car '(1 2 3))) ; ==> (car '(1 2 3))
(my-eval test)              ; ==> FAIL! 

之所以不起作用，是因為my-eval將接受符號test作為參數，而不是符號后面的值。 做(cadr x)就像做(cadr 'test) ，它將失敗。 宏在變量具有值之前（在宏擴展時間內）運行，因此它們可以在您有很多樣板但不能替代eval下幫助減小代碼大小。

Answer 3

您的代碼中發生了什么？

首先，讓我們定義宏，查看宏擴展，並查看使用此宏評估表單的結果。 然后，我們弄清楚為什么每種形式都會產生其作用。 定義很簡單； 您已經提供了：

CL-USER> (defmacro my-eval (x)
           (car (cdr x)))
MY-EVAL

現在讓我們看一下(my-eval '(car '(1 2 3)))的宏擴展是什么：

CL-USER> (macroexpand-1 '(my-eval '(car '(1 2 3))))
(CAR '(1 2 3))
T

這是我們應該期望的。 形式'(car '(1 2 3))的縮寫

(quote (car (quote (1 2 3))))

的cdr是

((car (quote (1 2 3))))

car是

(car (quote (1 2 3)))

那就是(my-eval '(car '(1 2 3)))將被替換的代碼。 這意味着當我們評估(my-eval '(car '(1 2 3))) ，我們應該期望看到與直接評估相同的結果。 當然， (car '(1 2 3))計算結果為1 。 讓我們檢查：

CL-USER> (my-eval '(car '(1 2 3)))
1

你想做什么？

quote是Common Lisp中的特殊運算符。 (quote object)返回object具有特殊的行為。 object沒有得到評估。 如果是列表，那么您會得到一個列表。 如果是數字，則返回一個數字，依此類推。但是對象從何而來？ 在大多數情況下，您是從文件或流中讀取Lisp代碼，這是讀者根據文本表示形式創建對象的責任。 例如，當您輸入'53或(quote 53) ，您會得到一個數字，因為閱讀器已經從您那里產生了數字53，並返回了(list 'quote 53) （或(list 'quote '53) ）。 當評估者收到該表格時，它會識別出這是一個列表，並且該列表的car是符號quote ，因此調用帶有quote的特殊運算符，並使用參數作為列表的第二個對象。 這是編碼到系統中的特殊行為。

另一方面，通過宏，您可以將某些形式（在讀者閱讀之后）轉換為可以傳遞給評估者的新形式。 如果您要嘗試將自己的quote形式的表單實現為宏，那該怎么辦？ 它需要轉

(kwote object)

成將保證評估的形式 object 。 您不能簡單地擴展到object ，因為您不想將對象傳遞給評估者。 如果可以將其視為另一種形式，則評估人員將嘗試對其進行更多評估。 您可以傳遞給評估者以確保可以取回object的唯一方法是列表

(quote object)

這意味着，如果要實現自己的報價，則必須使用內置報價的術語。 例如，

CL-USER> (defmacro kwote (object)
           (list 'quote object))
KWOTE
CL-USER> (kwote (1 2 3))
(1 2 3)
CL-USER> (kwote (car '(1 2 3)))
(CAR '(1 2 3))
CL-USER> (kwote '(car '(1 2 3)))
'(CAR '(1 2 3))