SETF 既不终止也不报告错误

Question

我是一名 Common Lisp 初学者，偶然发现了这段代码：

(let ((foo (list 42)))
  (setf (rest foo) foo))

REPL 在尝试执行时似乎永远循环。

Answer 1

什么是FOO？

FOO 最初是一个新列表，(42)。在 Lisp 中，列表由cons cells 表示，可变内存块包含一个CAR 和一个CDR 插槽。 另一种打印方式是(42 . NIL)，其中CAR 和CDR 在点的每一侧。这也可以如下图：

  car  cdr
------------
| 42 | NIL |
------------
     ^
     |
    FOO

当您使用(rest foo) place 和foo 值调用SETF 时，您是说您希望FOO 的cdr 单元格保持值FOO。事实上，SETF 的出现很可能会宏扩展为对RPLACD 的调用。

------------
| 42 | FOO |
------------
     ^
     |
    FOO

为什么 REPL 永远循环？

“REPL”（打印）的“P”部分尝试打印您的循环结构。这是因为SETF 的值是从被评估的表单返回的值，而SETF 返回的值是它的第二个参数的值，即FOO。想象一下，你想用一个简单的算法编写一个 cons cell X：

1. PRINT "("
2. PRINT the CAR of X
3. PRINT " . "
4. PRINT the CDR of X
5. PRINT ")"

但是，对于 foo，第 4 步将递归打印相同的结构，并且永远不会终止。

你能做什么？

先尝试将*PRINT-CIRCLE*设置为T：

(setf *print-circle* t)

现在，您的 REPL 应该很高兴：

CL-USER> (let ((foo (list 42)))
           (setf (rest foo) foo))
#1=(42 . #1#)

"Sharpsign Equal-Sign" 表示法允许阅读器将表单的一部分影响到（阅读器）变量，例如#1=...，然后再使用它，例如#1#。这使得在读取或打印期间表示数据之间的循环交叉引用成为可能。在这里，我们可以看到变量#1# 表示一个cons-cell，其中CAR 是42，CDR 是#1# 本身。