無法理解Clojure中的一個簡單宏 - 將宏作為替代函數傳遞給高階函數進行映射

Question

我最近一直在進入Clojure並且直到現在才避免使用宏，所以這是我第一次接觸它們。 我一直在閱讀“掌握Clojure宏”，在第3章，第28頁，我遇到了以下示例：

user=> (defmacro square [x] `(* ~x ~x))
;=> #'user/square
user=> (map (fn [n] (square n)) (range 10))
;=> (0 1 4 9 16 25 36 49 64 81)

上下文是作者解釋說，雖然簡單地傳遞square宏來映射導致錯誤（不能取宏的值），但將它包裝在函數中是有效的，因為：

當匿名函數（fn [n]（square n））被編譯時，方形表達式被宏擴展到（fn [n]（clojure.core / * nn））。 這是一個非常合理的函數，因此編譯器沒有任何問題

如果我們假設在運行時（在編譯或“定義”時間）評估函數體，從而在運行時之前擴展宏，這對我來說是有意義的。 但是，我始終認為， 人體的功能不評價，直到運行時，在編譯時，你會基本上只是有一個函數對象與它的一些知識的詞匯范圍，（但沒有它的身體的知識）。

我在這里明顯地混淆了編譯/運行時語義，但是當我看到這個示例時，我一直認為在map強制調用之前不會擴展square，因為它位於匿名函數的主體中，我認為直到運行時才會被評估。 我知道我的想法是錯誤的，因為如果是這樣的話，那么n將被綁定到(range 10)每個數字，並且不存在問題。

我知道這是一個非常基本的問題，但事實證明，在第一次曝光時我完全包裹我的腦子非常棘手！

Answer 1

一般來說，在編譯時不會對函數體進行求值，但是宏總是在編譯時進行求值，因為它們總是在編譯時擴展，無論是否在函數內部。

您可以編寫一個擴展為函數的宏，但您仍然無法引用/傳遞宏，就好像它是一個函數：

(defmacro inc-macro [] `(fn [x#] (inc x#)))
=> #'user/inc-macro
(map (inc-macro) [1 2 3])
=> (2 3 4)

Answer 2

defmacro在編譯時擴展，因此您可以將其視為編譯期間執行的函數。 這將用“返回”代碼替換每次出現的宏“調用”。

Answer 3

您可以將宏視為語法規則。 例如，在Scheme中，使用define-syntax形式聲明宏。 編譯器中有一個特殊步驟，在編譯代碼之前將所有宏調用替換為其內容。 因此，您的最終代碼中不會有任何square調用。 說，如果你寫了類似的東西

(def value (square 3))

擴展后的最終版本將是

(def value (clojure.core/* 3 3))

有一種特殊的方法可以在擴展后檢查宏的主體：

user=> (defmacro square [x] `(* ~x ~x))
#'user/square

user=> (macroexpand '(square 3))
(clojure.core/* 3 3)

這就是為什么宏是一個短暫的東西，它只存在於源代碼中，而不是它的編譯版本。 這就是為什么它不能作為值傳遞或以某種方式引用。

關於宏的最佳規則是：在你的工作中真正需要它們之前盡量避免使用它們。