“when”作为函数的实现与作为宏的实现之间的区别答案

【问题标题】：Difference between an implementation of 'when' as a function vs. as a macro“when”作为函数的实现与作为宏的实现之间的区别
【发布时间】：2016-11-02 05:35:55
【问题描述】：

'when' 的这些实现之间到底有什么不同？

(define-syntax when
  (syntax-rules ()
    ((_ pred b1 ...)
     (if pred (begin b1 ...)))))

对比

(define (my-when pred b1 ...)
  (if pred (begin b1 ...)))

例如，当这个 for 循环宏中使用 'my-when' 时：

(define-syntax for
  (syntax-rules ()
    ((_ (i from to) b1 ...)
     (let loop((i from))
       (my-when (< i to)
                  b1 ...
                  (loop (+ i 1)))))))

发生错误：

(for (i 0 10) (显示 i))

;中止！：超出最大递归深度

我不认为'when'可以实现为一个函数，但我不知道为什么......

【问题讨论】：

标签： macros scheme mit-scheme

【解决方案1】：

方案具有严格的语义。

这意味着函数的所有参数都在函数应用于它们之前进行评估。

宏获取源代码并生成源代码 - 它们不评估任何参数。

（或者，好吧，我想是的，但它们的参数是语法 - 语言元素 - 而不是您通常认为的值，例如数字或字符串。宏编程是元编程。重要的是要注意您正在编程的级别。）

在您的示例中，这意味着当my-when 是一个函数时，必须先评估(loop (+ i 1))，然后才能将my-when 应用于它。
这导致无限递归。

当它是一个宏时，my-when 形式首先被替换为等效的if-form

 (if (< i to)
     (begin
         b1 ...
         (loop (+ i 1))))

然后整个事情被评估，这意味着(loop (+ i 1))只有在条件为真时才会被评估。

【讨论】：

很好的解释！您能否澄清为什么 (loop (+ i 1)) 仅在条件为真时才被评估？对我来说，它看起来只有在条件为假时才会被评估，因为“when”宏似乎没有在其 if 语句中“使用”循环。
@wes 循环是my-when 宏中“..:”的一部分。我希望编辑有所帮助。

【解决方案2】：

如果您像您一样将when 实现为一个过程，那么所有参数都会被评估。在您的 for 实现中，评估将按如下方式处理：

评估(< i to)
评估b1 ...的扩展结果
评估(loop (+ i 1))
评估my-when

项目 1-3 可以是相反的或未定义的顺序，具体取决于您的实现，但重点是 nr。 4. 如果my-when 被实现为宏，那么宏是第一个要评估的宏。

如果你真的需要用一个过程来实现，那么你需要使用一些延迟技巧，比如 thunk。例如：

(define (my-when pred body) (if (pred) (body)))
(my-when (lambda () (< i 10)) (lambda () (display i) (loop (+ i 1))))

【讨论】：