Clojure 中通过宏的递归循环给我带来了错误

Question

我一直在尝试在 clojure 中编写一个递归循环，它将打印出列表中的最后一个数字。关键不是我需要得到最后一个数字（我确信有一个内置函数），而是我想更好地理解 clojure 中的递归和宏。所以我有这个宏...

(defmacro loop-do [the-list]
  `(if (= (count '~the-list) 1)
       (println (first '~the-list))
       (loop-do (rest '~the-list))))

但我收到了 stackoverflow 错误。我做错了什么？

Answer 1

人们将如何使用您的宏？

在某个地方，有人会打电话：

(loop-do list)

作为一段代码，这些只是列表中的两个符号。第一个被识别为您的宏，第二个 list 是一个符号，表示将在运行时绑定的变量。但是你的宏只知道这是一个符号。

同样适用：

(loop-do (compute-something))

参数是一个表单，但您确实不想要获取该表单的最后一个元素，只需要在评估代码后获得列表的最后一个元素。

所以：您只知道在您的宏中，the-list 将绑定到一个表达式，该表达式在运行时必须是一个列表。你不能使用 the-list 就好像它本身就是一个列表一样：(count 'list) 和 (count '(compute-something)) 都不是你想要的。

不过，您可以扩展为 (count list) 或 (count (compute-something))，但结果只会在运行时计算。宏的工作只是生成代码。

递归宏

宏不是递归的：它们扩展成递归调用。

(and a b c)

可能会扩展为：

(let [a0 a] (if a0 a0 (and b c)))

宏扩展过程是一个应该终止的固定点，但宏不会调用自身（这意味着什么，您会在定义宏时扩展代码吗？）。一个“递归”的宏“扩展为递归调用”应该有一个基本情况，即它不会扩展为自身（独立于运行时会发生或不会发生的事情）。

(loop-do x)

... 将被替换为：

(loop-do (rest 'x))

...这将再次扩展。 这就是 cmets 说大小实际上会增长的原因，这就是为什么您会遇到 stackoverflow 错误：macroexpansion never find a fixpoint。

调试宏

您遇到了 stackoverflow 错误。你如何调试它？

使用macroexpand-1，只执行一次宏展开：

(macroexpand-1 '(loop-do x))
=> (if (clojure.core/= (clojure.core/count (quote x)) 1)
       (clojure.core/println (clojure.core/first (quote x)))
       (user/loop-do (clojure.core/rest (quote x))))

您可以看到生成的代码仍然包含对usr/loop-do 的调用，但参数是(clojure.core/rest (quote x))。这就是您应该寻找的症状。