Lisp：宏与函数答案

【问题标题】：Lisp: Macros vs Functions [duplicate]Lisp：宏与函数
【发布时间】：2012-07-20 16:26:15
【问题描述】：

为了完全理解如此强大的 lisp 宏，我想到了一个问题。我知道关于宏的一条黄金法则是：“当函数可以完成工作时，切勿使用宏”。然而，阅读第 9 章 - Practical: Building a Unit Test Framework - 来自 Practical Common Lisp 一书，我被介绍到下面的宏，其目的是消除测试用例表达式的重复，以及随之而来的错误标记结果的风险。

;; Function defintion. 

(defun report-result (result form)
  (format t "~:[FAIL~;pass~] ... ~a~%" result form))

;; Macro Definition

(defmacro check (form)
  `(report-result ,form ',form))

好的，我理解它的目的，但我可以使用函数而不是宏来完成它，例如：

(setf unevaluated.form '(= 2 (+ 2 3)))

(defun my-func (unevaluated.form)
  (report-result (eval unevaluated.form) unevaluated.form))

这仅仅是因为给定的宏太简单了吗？
此外，由于代码本身（如控制结构、函数等）被表示为 LIST，Lisp 宏系统相对于它的对手来说是否如此强大？

【问题讨论】：

这条“黄金法则”很愚蠢。在你认为合适的地方使用宏，忘记所有脑残的“规则”。至于您的示例，它几乎不是等效的，因为您将编译推迟到运行时。如果您的表单包含对某些本地范围名称的引用，则它根本不起作用。
Sk，你能举一个关于 eval 函数和本地范围名称的例子吗？
(let ((x 2)) (eval '(+ x x))) 根本不起作用，OTOH 如果这个(+ x x) 表单是由宏生成的，它会自然编译。
这个 qst 首先出现在 google 搜索中，但它并没有真正解释 Lisp 宏和函数之间的区别。似乎问题主题行可以写得更好。 JMO。

标签： macros common-lisp

【解决方案1】：

但如果它是一个宏，你可以这样做：

(check (= 2 (+ 2 3)))

有了一个函数，你必须这样做：

(check '(= 2 (+ 2 3)))

此外，对于宏，(= 2 (+ 2 3)) 实际上是由编译器编译的，而对于函数，它是由 eval 函数评估的，不一定是同一件事。

附录：

是的，它只是评估函数。现在这意味着什么取决于实现。有些人可以解释它，有些人可以编译和执行它。但简单的事情是你不知道从一个系统到另一个系统。

其他人提到的空词环境也很重要。

考虑：

(defun add3f (form)
  (eval `(+ 3 ,form)))

(demacro add3m (form)
  `(+ 3 ,form))

然后观察：

[28]> (add3m (+ 2 3))
8
[29]> (add3f '(+ 2 3))
8
[30]> (let ((x 2)) (add3m (+ x 3)))
8
[31]> (let ((x 2)) (add3f '(+ x 3)))

*** - EVAL: variable X has no value
The following restarts are available:
USE-VALUE      :R1      Input a value to be used instead of X.
STORE-VALUE    :R2      Input a new value for X.
ABORT          :R3      Abort main loop
Break 1 [32]> :a

对于大多数用例来说，这真的很糟糕。由于 eval 没有词法环境，它无法从封闭的 let 中“看到”x。

【讨论】：

会，所以在这里使用 eval 函数我只是在评估表达式？
@uxtee：默认情况下，eval 在空词法环境中运行。这几乎不是你想要的。
应该说defmacro而不是demacro

【解决方案2】：

更好的替换不是使用eval，它不会在所有情况下都按预期执行（例如，它无法访问词法环境），而且也有点矫枉过正（见这里：@987654321 @)，但是使用匿名函数的东西，像这样：

(defun check (fn)
  (report-result (funcall fn) (function-body fn)))

CL-USER> (check (lambda () (= 2 (+ 2 3))))

顺便说一句，这就是在 Ruby 中完成这些事情的方式（匿名函数在那里称为procs）。

但是，正如您所见，它变得不那么优雅了（除非您添加语法糖），而且实际上还有一个更大的问题：Lisp 中没有 function-body 函数（尽管可能有非标准的方法来解决它）。总体而言，如您所见，对于这项特定任务，替代解决方案要差得多，尽管在某些情况下这种方法可能会奏效。

不过，一般来说，如果您想对传递给宏的表达式的源代码做一些事情（通常这是使用宏的主要原因），函数是不够的。

【讨论】：

【解决方案3】：

report-result 函数需要源代码和执行结果。

宏 CHECK 从单一来源表单中提供两者。

如果您将一堆check 表单放入文件中，则可以使用编译Lisp 文件的通常过程轻松编译它们。您将获得检查代码的编译版本。

使用函数和EVAL（最好使用COMPILE）您可以将源评估推迟到以后。它是否被解释或编译也不清楚。在编译的情况下，您稍后会得到编译器的检查。

【讨论】：