【发布时间】：2010-07-04 00:25:48
【问题描述】：
我有一个词法范围的“纯 Lisp”（没有 set!）的部分完成的解释器，它使用按需要调用的评估模型，它归结为带有简单缓存的按名称调用，解释器自然使用基于环境的评估模型。
评估 lambda 抽象的标准方法，例如，从形式参数和评估抽象的环境构造一个新环境，然后简单地将参数的评估放在它们自己的环境中。然后在新环境中评估抽象体将不起作用，因为这意味着按值调用语义。
我对这个问题的解决方案是在需要的地方用“查找函数”替换“环境”的概念，它只需要一个符号作为参数，并产生一个相关的数据。可以很容易地从环境中制作出来。 Lambda 应用程序只是通过使用查找函数再次评估主体来完成的，该函数由定义所在的环境和参数所在的环境组成。它会懒惰地评估它们，并且仅在需要时才评估它们。
我想知道的是这个模型的开销是多少，为每个应用程序生成这些查找的成本是多少，这些查找的代码非常大。我知道在 Scheme 中应用和创建 lambda 是相当便宜的，许多消息来源都提倡广泛使用它们来保持代码的可读性，即使在很多情况下它们会有一点开销。但由于 lambda 应用程序在任何 lisp 中无处不在，我想知道使用可能不同的模型可以节省多少性能。我尝试在 google 上搜索此内容，但我发现所有按需调用口译员的模型都更加尴尬，但通常是为了适应 set!。
我的一些相关代码：
使用lookup函数的求值者：
; evaluates a datum using a lookup
; lookup is a function which takes a symbol as an argument and produces the value
; some sorts of more powerful environment
; if lookup is a standard environment, treats it as such
(define (eval-datum! d lookup)
(cond
((quoted? d) (dequote d)) ; if quoted, just dequote
((hastype d symbol-type) ; symbols ...
(if (procedure? lookup) ; checks if it's an environment or a lookup function
(lookup d)
(lookup-symbol d lookup)))
((hastype d pair-type) (eval-pair! d lookup)) ; function application
(else d))) ; rest is considered self-evaluating
以及生成更高级查找的函数。这尤其让我担心，虽然它是尾递归的并且使用非常便宜的eq? 和null? 比较，但它看起来不像在环境列表中简单地使用assq 那样有效，有时甚至缺少对这些的随机访问让我有点担心。
; extends a lookup for use in a lambda abstraction
; the inner environment is where the lambda is defined
; the outer environment where it is applied
; params can be either a pair or a symbol
; params automatically tries to match the argument's pattern
(define (extend-lookup! params args inner-env outer-env)
(lambda (s)
(let checkparams ((params params) (args args))
(cond
((eq? s params) (datum args)) ; for an improper list or a single symbol, simply turn the arglist into an evaluable list
((null? params) (lookup-symbol s inner-env)) ; if the number of paramatres are exhausted, simply use the inner-env
((eq? s (car params)) ; in case of a formal parametre match ...
(refeval! args 0 outer-env)) ; evaluate the needed argument and return it
(else (checkparams (cdr params) (cdr args))))))) ; repeat for the next paramatre
很明显，评估器通过一个简单的术语缩减系统工作，当评估列表中的表达式时，只需用它们的结果替换它们，只要结果不被认为是自评估的，就引用它们。这是可能的，因为它是一个纯粹的函数式 lisp。它还可以一次性捕获缓存和大部分垃圾收集。
我应该补充一点，我一直对开销和复杂性理论的概念很差。对于那些说“如果你想要性能，为什么要用 Lisp 制作解释器？”的人，这只是对一般结构的测试，看看它是否有效，我很快就会用 C 重写它。
啊，一开始我什至无法提交这个，因为'call-by-need'标签还不存在，希望开始。
【问题讨论】：
-
看看 Queinnec 的书Lisp in Small Pieces。特别是，Chp。 6 在那里他建立了一系列解释器，每一个都比上一个更快。他解释了几种技术的优缺点。
标签： performance lisp scheme interpreter