在宏中獲取類型信息

Question

(defmacro test (&key list &environment env)
  (typecase (get-type list env)
    (list `(do-something (list ,@list)))
    (integer `(do-something (list ,list ,list ,list)))))

(test :list '(1 2 3)) ; => (do-something (list 1 2 3))
(test :list (* 1 2)) ; => (do-something (list (* 1 2) (* 1 2) (* 1 2)))

是否可以在宏擴展時獲取list類型？ （我稱之為get-type ）

它不適用於評估，因為此時變量可能不存在，並且可能會更改某些其他值，因此不應更改。

還是應該讓我的宏擴展成為一種也稱為Typecase的形式？

Answer 1

大多數Lisp方言可以看作是動態鍵入的。 Common Lisp也不例外。 添加了類型和類型聲明以允許在運行時處理類型：用於運行時類型檢查和運行時類型分派。 它還允許Common Lisp實現在編譯時使用類型信息以生成更快的代碼。 使用類型信息進行編譯時類型檢查或在用戶級別使用宏不是目標。 盡管至少在早期，CMUCL（后來的SBCL和Scieneer CL）使用類型聲明和類型推斷來進行一些編譯時類型檢查。 大多數其他實現不進行編譯時類型檢查，而少數實現則進行類型推斷。

請注意，您可以在運行時添加或重新定義類型。 同樣，類型層次結構可以在運行時更改（例如，類層次結構）。

如果您有一個實際的對象，則可以確定Lisp系統在編譯時認為的類型。

但是函數返回值的類型是什么？ 該信息可能來自類型聲明或類型推斷。 后者在Common Lisp中是不可移植的-可能存在特定於實現的方法，可以從類型推斷中獲取信息或從庫中使用類型推斷器。

有關函數的類型聲明的信息，Common Lisp的某些實現提供了函數FUNCTION-INFORMATION （最初是針對ANSI CL提出的，但並未納入實際標准中）。

在LispWorks 6.1中：

CL-USER 42 > (compile (defun foo () (the fixnum 3)))
FOO
NIL
NIL

CL-USER 43 > (declaim (ftype (function () fixnum) foo))
T

CL-USER 44 > (function-information 'foo)
:FUNCTION
NIL
((FTYPE FUNCTION NIL FIXNUM))

另請參見VARIABLE-INFORMATION 。 FUNCTION-INFORMATION和VARIABLE-INFORMATION也記錄在CLtL2中，但沒有記錄在Common Lisp Hyperspec中（因為它們不在標准中）。

通常在宏擴展時使用此類類型信息進行操作會打開一整蠕蟲。 對於基本用途，我建議您考慮運行時類型，並創建用於分配運行時類型的代碼-除非您確實在編譯時確實需要類型信息。

Answer 2

除了Rainer的出色回答外 ，請注意Common Lisp包括采用形式和環境的函數constantp 。 這不會涵蓋所有情況，因為有人可以使用變量而不是常量形式來調用宏，但是如果您確實獲得了常量形式，則可以在編譯時檢查其類型：

(defmacro foo (arg &environment environment)
  (if (constantp arg environment)
      (typecase arg
        (string 'string-expansion)
        (vector 'vector-expansion)
        (number 'number-expansion)
        (t 'constant-but-other-type-expansion))
      'nonconstant-expansion))

CL-USER> (macroexpand '(foo "hello"))
STRING-EXPANSION
T
CL-USER> (macroexpand '(foo #(1 2 3)))
VECTOR-EXPANSION
T
CL-USER> (macroexpand '(foo 42))
NUMBER-EXPANSION
T
CL-USER> (macroexpand '(foo 'something-else))
CONSTANT-BUT-OTHER-TYPE-EXPANSION
T
CL-USER> (macroexpand '(foo bar))
NONCONSTANT-EXPANSION
T

現在，這似乎有些round回，但是在某些地方它可能很有用。

還是應該讓我的宏擴展成為一種也稱為Typecase的形式？

如果您查看序列操縱函數的開源實現，您可能會發現一些非常有趣的代碼示例。 許多Common Lisp函數（例如reduce ）采用序列，這些序列可以是列表或向量。 不幸的是，要在這兩種類型上有效實現降低的代碼是不同的。 例如，看看SBCL的序列函數 。 您將開始了解他們如何處理此問題。 您可能還想看看編譯器宏。