Emacs lisp：为什么这个 sexp 会导致无效函数错误？

Question

有问题的性别是

(((lambda (b)
  (lambda (a)
    (+ b a))) 3) 5)

在我看来，它应该评估为 8，而在其他 lisp（例如 Racket）中它确实如此，但在 elisp 中它反而会引发此错误：

Debugger entered--Lisp error: (invalid-function ((lambda (b) (lambda (a) (+ b a))) 3))

它似乎在告诉我

((lambda (b)
  (lambda (a)
    (+ b a))) 3)

不是一个有效的函数。这似乎是错误的，因为当我评估该表达式时，我得到了

(lambda (a) (+ b a))

对我来说这看起来像是一个有效的功能。有谁知道为什么会这样？它与动态作用域有关吗？

Answer 1

这里有两个问题。第一个是语法问题，正如其他答案所指出的那样。问题中提到的第二个问题是范围问题。

句法问题

在 Emacs Lisp（和 Lisp-2 系列中的其他 Lisps）中，函数调用看起来像 (f args...)，其中 f 是具有函数值的符号或 lambda expression。例如，

(list 1 2 3)  
=> (1 2 3)

因为list 有一个函数绑定。还有，

((lambda (x y) (list x x y y)) 1 2)
=> (1 1 2 2)

因为(lambda (x y) (list x x y y)) 是lambda 表达式。但是，您不能做的是使用 which of 的值是函数的东西。

(let ((id (lambda (x) x)))
  (id 3))

发出Lisp error: (void-function id) 的信号。但是我们可以使用funcall调用函数值：

(let ((id (lambda (x) x)))
  (funcall id 3))
=> 3

注意：这是一种相当好的看待它的方式，但实际上事情要复杂一些。有关详细信息和函数间接等深奥部分，请参阅手册中的9.2 Kinds of Forms。

所以，现在我们可以解决语法问题了。原始代码，重新格式化以指示哪些函数正在获取哪些参数，是：

(((lambda (b)
    (lambda (a)
      (+ b a)))
  3)
 5)

据我了解，其目的是首先使用参数3 调用(lambda (b) ...) 以获取匿名函数(lambda (a) ...)。在 Emacs Lisp 中，这将是：

((lambda (b)
   (lambda (a)
     (+ b a)))
 3)
=> (lambda (a) (+ b a))

现在，您还想用5 调用返回的匿名函数。我们使用funcall 来做到这一点：

(funcall ((lambda (b)
            (lambda (a)
              (+ b a)))
          3)
         5)

范围界定问题

令人失望的是，这段代码生成了一个Lisp error: (void-variable b)。 这是我们最终遇到动态与词法作用域问题的地方。因为变量b 是动态绑定的，所以它的值不会保留在匿名函数(lambda (a) (+ b a)) 中。我们可以通过将整个表单包围在绑定b 的东西中并查看发生了什么来检查是否发生了这种情况：

(let ((b 100))
  (funcall ((lambda (b)
              (lambda (a)
                (+ b a)))
            3)
           5))
=> 105

我不是 Emacs Lisp 黑客，所以我不确定在 Emacs 中获得词法闭包的最佳方法。我读到 Emacs 24 有它，但我仍然在这里 23。但是，基于this answer，我们可以使用lexical-let 来获得我们需要的结果：

(funcall ((lambda (b)
            (lexical-let ((b b))
              (lambda (a)
                (+ b a))))
          3)
         5)
=> 8

lexical-let 建立了我们需要的词法绑定，因此匿名函数(lambda (a) ...) 确实将3 嵌入其中。更具体地说，我们引入了b 的词法绑定，(lambda (a) …) 引用的正是该词法绑定。事实上，如果我们现在看返回的匿名函数，它不仅仅是(lambda (a) (+ b a))，而是以更复杂（也更没用）的方式打印出来的：

((lambda (b)
   (lexical-let ((b b))
     (lambda (a)
       (+ b a))))
 3)
=> (lambda (&rest --cl-rest--) (apply (lambda (G27322 a) (+ ... a)) (quote --b--) --cl-rest--))

顺便说一句，词法绑定的变量b 与动态绑定的b 同名并不重要；我们可以改用(lexical-let ((c b)) ... (+ c a) ...)。

Answer 2

FWIW，另一个重新排列会给你这个：

((lambda (b)
   ((lambda (a)
      (+ b a))
    3))
 5)

=> 8

（但我认为这不是你想要做的）

Answer 3

简答：Lisp-1 vs. Lisp-2的效果

稍微长一点的答案：对于应用程序，Emacs Lisp 调用列表中第一个符号的函数值，但 lambda 只返回一个简单的函数对象。这意味着您必须使用funcall 才能使事情正常进行。 funcall 将其第二个参数应用于其余参数（很像 apply，但后者将其最后一个参数表示为一个列表）。

(funcall (lambda (a) (funcall (lambda (b) (+ a b)) 5)) 3)
=> 8

查看 emacs 文档（例如 C-h f funcall）了解更多信息。

Answer 4

(((lambda (b) (lambda (a) (+ b a))) 3) 5) 的car 既不是与有效函数定义关联的符号，也不是符号lambda，因此它不是有效的函数调用。