了解 Common Lisp 中的泛型函数？答案

【问题标题】：Understanding Generic Functions in Common Lisp?了解 Common Lisp 中的泛型函数？
【发布时间】：2022-11-17 17:27:01
【问题描述】：

在这个answer 中，用户给出了一个非常清楚的例子，说明类和方法如何协同工作。

我将在这里转载示例：


(defclass human () ())
(defclass dog () ())

(defmethod greet ((thing human))
  (print "Hi human!"))

(defmethod greet ((thing dog))
  (print "Wolf-wolf dog!"))

(defparameter Anna (make-instance 'human))
(defparameter Rex (make-instance 'dog))

(greet Anna) ;; => "Hi human"
(greet Rex)  ;; => "Wolf-wolf dog!"

我的问题是，使用相同的示例：

创建通用函数会增加什么价值？
为什么泛型函数有用？它们是否像其他 OO 语言中提供结构的实例？
似乎通用函数是在后台隐式创建的（不是 100% 确定）。我注意到，当我玩这个例子时，如果我创建的方法的参数结构与该方法的第一个实例不同，我会得到一个 generic function error。

【问题讨论】：

标签： function class methods common-lisp sbcl

【解决方案1】：

DEFMETHOD 创建一个通用函数（如果不存在）。

显式定义通用函数让我们选择一些选项。

方法的参数列表必须使用一些规则。例如，特定泛型函数的方法的参数列表都需要具有相同数量的必需参数。

通用函数及其是 CLOS 中 OO 行为的基本结构。 CLOS 使用更适合 Lisp 的函数而不是虚拟方法或消息。

【讨论】：

这也意味着我不需要显式定义通用函数。我可以根据我的实现思路创建方法和类吗？

【解决方案2】：

创建通用函数会增加什么价值？

我喜欢显式声明通用函数，因为您可以添加文档并在必要时指定其他细节，例如方法组合（也就是当您有多个适用于给定调用的方法时，这定义了执行的方法和顺序）。例如，我可以将 talk 定义为具有 progn 方法组合（所有方法都被执行，就像封装在 progn 形式中一样：
(defgeneric talk (subject)
  (:documentation "Print a talking message to standard output")
  (:method-combination progn))
这是一个有点人为的例子，但我们开始吧：
(defclass human ()())
(defmethod talk progn ((a human))
  (print "hello"))

(defclass wolf ()())
(defmethod talk progn ((a wolf))
  (print "owooooo!"))
然后，定义一个从两者继承的类意味着调用 talk 为类的实例可以执行两个方法（按某种拓扑顺序排序，称为方法解析顺序）。因此，使用此方法组合，将执行所有方法：
(defclass werewolf (human wolf) ())
在 REPL 中：
* (talk (make-instance 'werewolf))
"hello" 
"owooooo!"
但是，我要说的是，能够记录通用函数本身就足以成为使用 defgeneric 声明它的充分理由。

为什么泛型函数有用？

如果将 talk 定义为通用函数，则允许任何类参与调用 talk 的代码（例如库），这是一种允许扩展而不必关闭可能值集的方法（不同于使用 @987654332 @ 在您只能列出一组预定义类型的函数中）。

例如，标准函数 print-object 在您的 Lisp 实现中（在检查器、REPL、调试器中）的不同时间被调用，如果您愿意，您可以为您的自定义类型实现一个方法，而不必破解您环境的内部结构.

它们是否像其他 OO 语言中提供结构的实例？

与其他 OO 语言不同，泛型函数不绑定到单个类或实例。它们可以针对多个参数进行专门化，这意味着它们都不“拥有”通用函数。

【讨论】：