球拍：宏输出一些奇怪的东西而不是数组

Question

我的目标是在编译阶段（即在宏中）填充一个数组，并在执行阶段使用它。但是，由于某种原因，Racket 无法将宏返回的对象识别为数组。为了说明问题，显示此行为的最短代码：

(require (for-syntax math/array))
(require math/array)

(define-syntax (A stx)
  (datum->syntax stx `(define a ,(array #[#[1 2] #[3 4]]))))

(A)

这个宏执行后，'a'是什么东西，但我不知道它是什么东西。它不是一个数组 ((array? a) -> #f) 也不是一个字符串，array-ref 显然无法处理它，但它打印为：(array #[#[1 2] #[3 4]])。 "swindle" 模块中的 "class-of" 声称它是 "primitive-class:unknown-primitive"，值得。

我尝试过输出一个向量而不是一个数组，但它按预期工作，即结果值是一个处于执行阶段的向量。

我尝试使用“兼容性”模块中的 CommonLisp 样式 defmacro，认为这可能与 datum->syntax 转换有关，但这并没有改变。

我已经在带有 Racket 6.5 和 6.7 的 Win7 以及带有 Racket 6.7 的 Linux 上对此进行了测试 - 问题仍然存在。

有什么想法吗？

---

更新

感谢很好的回答和建议，我想出了以下解决方案：

(require (for-syntax math/array))
(require math/array)

(define-syntax (my-array stx)
  (syntax-case stx ()
    [(_ id)
     (let
         ([arr (build-array
                #(20 20)
                (lambda (ind)
                  (let
                      ([x (vector-ref ind 1)]
                       [y (vector-ref ind 0)])
                    (list 'some-symbol x y (* x y)))))])
       (with-syntax ([syn-arr (eval (read (open-input-string (string-append "#'" (format "~v" arr)))))])
         #'(define id syn-arr)))]))

(my-array A)

我不确定这是否合适 Racket（我欢迎所有关于代码改进的建议），但它是这样工作的：

数组被构建并存储在“arr”变量中。然后它被打印到字符串中，前面加上#'（这样这个字符串现在代表语法对象）并作为代码进行评估。这有效地将数组转换为语法对象，可以嵌入到宏输出中。

这种方法的优点是，每个可以被Racket写出然后读回的对象都可以通过宏输出。缺点是，有些对象不能（我在看你，自定义结构！），因此在某些情况下可能需要额外的字符串创建函数。

Answer 1

首先，不要这样使用datum->syntax。您将在那里丢弃所有卫生信息，因此如果有人使用另一种语言，其中define 被称为其他名称（例如def），那将不起作用。有关 Racket 宏的原理介绍，请考虑阅读 Fear of Macros。

其次，这里的问题是您正在创建有时称为“3D syntax” 的内容。在这种情况下，3D 语法可能是一个错误，但要点是只有一个 small set of things 可以安全地放在语法对象中：

• 一个符号
• 一个数字
• 布尔值
• 一个字符
• 一个字符串
• 空列表
• 一对两个有效语法
• 有效语法向量
• 一盒有效语法
• 有效语法键和值的哈希表
• 包含唯一有效语法的预制结构

Anything else 是“3D 语法”，作为宏的输出是非法的。值得注意的是，不允许使用来自 math/array 的数组。

这似乎是一个相当极端的限制，但重点是上面的列表只是可以在编译代码中结束的东西的列表。 Racket 不知道如何将任意事物序列化为字节码，这是合理的：例如，在编译后的代码中嵌入闭包没有多大意义。然而，产生一个创建数组的表达式是完全合理的，这就是你应该在这里做的。

更正确地编写你的宏，你会得到这样的东西：

#lang racket

(require math/array)

(define-syntax (define-simple-array stx)
  (syntax-case stx ()
    [(_ id)
     #'(define id (array #(#(1 2) #(3 4))))]))

(define-simple-array x)

现在，x 是 (array #[#[1 2] #[3 4]])。请注意，您可以删除 math/array 的 for-syntax 导入，因为您不再在编译时使用它，这是有道理的：宏只是操作代码位。你只需要在运行时math/array 来创建你最终得到的实际值。