Racket 中的 define-struct 是什么，為什么沒有變量？

Question

在我大學的一門 CS 課程中，我們必須使用 Racket。 我在大學之前的大部分編程時間都是在 PHP 和 Java 以及 JavaScript 上度過的。我知道 Racket 是一種函數式編程語言，就像 JavaScript 一樣（編輯：當然不是。但我覺得我在做“函數式”編程有了它，在看到答案后，這是一種錯誤的看法。）但我仍然不了解球拍（方案）的一些基本特征。

1. 為什么沒有“真正的”變量？ 為什么球拍/方案中的所有內容都是 function？ 為什么語言設計者不包括它們？

2. 什么是define-struct ？ 是 function 嗎？ 是 class 嗎？ 不知何故，由於我的 PHP 背景，我總是認為它是 class，但這不可能是真的。

我的問題是我想了解語言的概念。 我個人仍然認為它真的很奇怪，不像我以前用過的任何東西，所以我的大腦試圖將它與 JavaScript 進行比較，但它對我來說似乎太不同了。 與 JavaScript 的相似之處/不同之處會有很大幫助！

Answer 1

1. Racket 中有“真實”變量。 例如，如果您編寫此代碼

   (define x 3)

   “全局”變量x將被設置為值 3。如果你現在寫

   (set! x 4)

   變量x會將其值更改為 4。因此，如果需要，在 Racket 中，您可以像在任何“普通”語言中一樣擁有“普通”變量。 事實上，在 Racket 中，首選的編程風格是功能性的，而不是過程性的。 在函數式編程風格中，不鼓勵變量突變。

2. define-struct是一個 Racket 宏，用於定義“結構模板”以及其他一些東西。 例如，如果你寫：

    (define-struct coord (xy))

   您剛剛定義了一個“結構模板”（即名為coord的用戶類型，它有兩個“插槽”： x和y) 。 之后，您現在可以：

   • 創建結構coord的新“實例”，例如： (make-coord 2 3)

   • 從結構 object 中提取槽值：

      (coord-x (make-coord 2 3));will return 2

     要么

     (coord-y (make-coord 2 3));will return 3

   • 你可以問一些給定的 object 是否就是那個結構。 例如， (coord? 3)將返回#f ，因為 3 不是coord結構類型，而是

     (coord? (make-coord 2 3));will return #t

Answer 2

也許最流行或最流行的編程方式（使用 C++、Javascript 和 Java 等語言）具有一些特征。 你可能認為它們是不言而喻的，是唯一可行的方法。 他們包括：

• 至關重要的

你專注於說“做這一步，然后下一步”等等。

• 使用突變。

您聲明一個變量，並不斷為其分配不同的值（“改變它”）。

• 面向對象。

您將代碼和數據捆綁到類中，並將它們的實例聲明為對象。 然后你改變對象。

Learning Scheme 或 Racket 將幫助您了解這些並不是 go 的唯一途徑。

一開始它可能會讓你的大腦受傷，就像哲學 class 可能會讓你質疑你認為理所當然的事情一樣。 然而，與哲學 class 不同的是，讓大腦受傷會有一些實際的回報。 :)

替代：

• 功能性的（而不是命令式的）。 專注於返回值的表達式，而不是制作步驟的待辦事項列表。
• 不可變的。 同上。
• 不是object導向的。 使用類的對象可能是解決某些問題的好方法，但不是全部。 如果你想把代碼和數據捆綁在一起，有一些更通用的方法 go 關於它，比如用“let over lambda”的閉包等等。 有時你不需要所有課程的“行李”，尤其是 inheritance。

Scheme 和 Racket 使探索這些想法變得容易。 但它們不像 Haskell 那樣是“純函數式”，所以如果你真的想做命令式的、可變的、面向對象的事情，你也可以這樣做。 然而，學習 Racket 以與 Javascript 相同的方式做事並沒有多大意義。

Answer 3

Scheme 非常具有“真實”變量。

函數式語言（如 Racket）和命令式語言（如 JavaScript 或 PHP）之間的區別在於，在函數式語言中，您通常不使用可變的 state。變量最好被視為值的名稱，而不是容器保持價值觀。 不是使用循環構造之類的東西來更改變量中的值，而是使用遞歸來進行流控制。

define-struct是一種特殊的句法形式，有點像其他語言中的關鍵字。 （與其他語言不同，在 Scheme 中您可以創建自己的語法 forms。）它定義了一個結構類型，類似於 class 但沒有方法。 它還定義了一些函數來幫助您使用新的結構類型。

Answer 4

1. Scheme中有變量。

    > (define a 1) #<unspecified> > a 1 > (set! a 2) #<unspecified> > a 2

   這種語言甚至有可變的數據結構。

    > (begin > (define v (make-vector 4)) > (vector-set! v 0 'foo) > (vector-set! v 1 'bar) > (vector-set! v 2 'baz) > (vector-set! v 3 'quux)) #<unspecified> > v #(foo bar baz quux)

   Scheme 不是純粹的 FP 語言； 它確實允許命令式編程，盡管它主要面向函數式編程。 這是 Scheme 的發明者做出的設計選擇。

2. define-struct是一種特殊形式； 它的語法，如function或 JavaScript 中的return關鍵字。