Common Lisp 中的递归宏答案

【问题标题】：Recursive macro in Common LispCommon Lisp 中的递归宏
【发布时间】：2015-10-15 22:39:59
【问题描述】：

我必须在 Common Lisp 中编写递归宏。

我有一个搜索列表中最大元素的函数。例如它返回 45 用于列表 (2 4 6 42 5 45 3)。现在我要把它转换成递归宏。

这是我的代码：

(defmacro mymax (values)                     
    (cond 
        ((= (length values) 1) `(write (car ,values)))
        ((> (car values) (cadr values)) (mymax (list (car values) (cddr values))))    
        (t (mymax (cdr values)))
    )
)

它不起作用。编译错误：“LIST 不是实数”。我尝试了 '`' 和 ',' 的不同组合 - 没有结果。如何更正我的代码以使宏的结果为数字？

宏调用： (write (mymax (list 3 5 6 7 8)))

或

(write (mymax (cons 3 5 6 7 8)))

或

(write (mymax '(3 5 6 7 8)))

所有这些调用都以相同的结果结束。

【问题讨论】：

为什么必须是宏？这是一个硬件任务吗？你如何调用你的宏？
这没什么意义...
宏获取代码并生成代码。它应该生成什么代码？
它应该如何从列表(list 1 2 3) 中生成最大数量？ list 不是数字。
(mymax a) 应该如何工作？宏应该如何计算符号a 的最大值。 a 不是数字列表。请记住，宏获取源代码，这里是a，而不是评估参数。

标签： recursion macros lisp common-lisp

【解决方案1】：

(a b c)

如果您阅读上面的表格，它是一个包含 3 个符号的列表。
当您评估它时，如果a 未绑定到宏，则表单是对a 的函数调用，其中b 和 c 被评估。

'(a b c)，又名(quote (a b c))

如果您阅读这个，您会得到一个包含两个元素的列表，第一个是quote，然后是一个包含 3 个符号的列表。
如果您评估表单，则返回值是 3 个符号的列表：(a b c)

Lisp 阅读器以 read 的形式给出未评估的源代码。

在(mymax '(1 2 3)) 中，'(1 2 3) 是未评估的形式(quote (1 2 3))。在(mymax (list 1 2 3)) 中，未计算的参数有 4 个元素，第一个是符号。您应该为宏提供什么以便它具有以下列表(1 2 3)？

如有疑问，请进行宏展开。

【讨论】：

【解决方案2】：

这是函数MAX 的宏版本，当每个参数都是数字时，它会做一些有用的事情：

(defmacro mymax (&rest numbers)
  (flet ((all-number-list-p (list)                     ; local function
           (and (listp list)                           ; it's a list
                (numberp (first list))                 ; the first number exists
                (every #'numberp list))))              ; everything is a number
    (if (all-number-list-p numbers)                    ; only numbers? 
        (cond ((null (rest numbers)) (first numbers))  ; one number
              ((> (first numbers) (second numbers))    : first is greater
               `(mymax ,@(cons (first numbers)         ; get rid of the second
                               (cddr numbers))))
              (t                                       ; second is greater
               `(mymax ,@(rest numbers))))             ; get rid of the first
      `(max ,@numbers))))                              ; fallback, use MAX

例子：

CL-USER 23 > (macroexpand-1 '(mymax 4 1 3 2))
(MYMAX 4 3 2)
T

CL-USER 24 > (macroexpand-1 '(mymax 4 3 2))
(MYMAX 4 2)
T

CL-USER 25 > (macroexpand-1 '(mymax 4 2))
(MYMAX 4)
T

CL-USER 26 > (macroexpand-1 '(mymax 4))
4
T

CL-USER 27 > (mymax 4 1 3 2)
4

请注意，当不是每个参数都是数字时，它只使用MAX：

CL-USER 28 > (macroexpand-1 '(mymax a b 8 d))
(MAX A B 8 D)

【讨论】：

(and (consp list) (every #'numberp list)) 不够吗？
@coredump：是的，不过我希望它更明确。为了清楚起见，至少需要一个数字。这隐含在您的条件中。
我发现(numberp (first list)) 更间接，因为如果没有第一个元素或者因为第一个不是数字，它可能是假的，而cons 对我来说似乎更明确。我想这是一个品味问题。
@coredump：这正是我想做的：谈论内容，而不是作为链接单元格的表示。
哇，这很有用，谢谢！它让我对 Lisp 中的宏有不同的看法。然而，像 ( defmacro Power (values) `( if (= (second ,values) 0) 1 ( * (first ,values) (Power (list (first ,values) (- (second ,values) 1))) ) ) ) 这样定义的宏在通过键入 clisp name.lisp 从 cmd 运行时可以完美运行。使用 clisp 编译然后运行 name.fas 文件时，它不起作用。