帮我写我的 LISP :) LISP 环境，Ruby Hashes

Question

我正在用 Ruby 实现 LISP 的初级版本，只是为了让自己熟悉一些概念。我的实现基于 Peter Norvig 的 Lispy (http://norvig.com/lispy.html)。

我在这里缺少一些东西，我会很感激一些帮助......

他将 Python 的 dict 子类化如下：

class Env(dict):
    "An environment: a dict of {'var':val} pairs, with an outer Env."
    def __init__(self, parms=(), args=(), outer=None):
        self.update(zip(parms,args))
        self.outer = outer
    def find(self, var):
        "Find the innermost Env where var appears."
        return self if var in self else self.outer.find(var)

然后他继续解释他为什么这样做，而不仅仅是使用字典。然而，由于某种原因，他的解释不断地从我的眼睛里闪过，又从我的脑后传出来。

为什么不使用dict，然后在eval函数内部，当需要创建新的“子环境”时，只需获取现有的dict并更新需要更新的键/值对，然后传递新的字典进入下一个评估？

Python 解释器不会跟踪以前的“外部”环境吗？并且递归的性质不会确保将值从“内部”拉到“外部”吗？

我正在使用 Ruby，并尝试以这种方式实现。但是有些东西不起作用，可能是因为这个，也可能不是。这是我的 eval 函数， env 是一个常规哈希：

def eval(x, env = $global_env)
  ........ 
  elsif x[0] == "lambda" then
    ->(*args) { eval(x[2], env.merge(Hash[*x[1].zip(args).flatten(1)])) }
  ........ 
end

当然重要的是“lambda”行。

如果存在功能上的差异，那么我在这里所做的与 Norvig 对他的 Env 类所做的有什么重要的不同？有人可以向我描述一下两者会偏离的情况吗？

如果没有区别，那么也许有人可以告诉我为什么 Norvig 使用 Env 类。谢谢:)

Answer 1

如果 Lisp 中的变量绑定是不可变的，那么复制环境就相当于链接它们。但请考虑以下情况：

(define main
  (lambda ()
    (define i 0)
    (define increment-i
      (lambda ()
        (set! i (+ i 1))))
    (increment-i)
    i))

(main)

如果increment-i的环境完全独立于main的环境（因为是副本），i的突变在main中将不可见，以上代码将返回0 .另一方面，如果环境已链接，则返回值将是 1，正如预期的那样。

Answer 2

我的 Python 不是那么好，我的 Lisp 也很生疏，但我会猜测发生了什么：即使在声称没有指针的语言中，你也无法摆脱指针。

您所说的eval 不会复制dict，它只会复制引用，您最终会得到两个引用（AKA 变量） （即指向）相同的底层对象。发生的事情基本上是这种情况的一种变体：

a = [ 'a', 'b', 'c' ]
b = a
a[1] = 'x'

puts a
# => ["a", "x", "c"]
puts b    
# => ["a", "x", "c"]

他的Env 类允许在eval 内部修改环境而不需要修改外部环境，而find 方法允许您无需了解就可以访问外部环境；此外，修改最终会出现在内部环境中，而这些更改将掩盖外部环境中的相应值； get 操作会访问本地环境和外部环境，set 操作只会修改内部环境。

我猜你可以将Env 称为对象级别（而不是类级别）外观。

我不确定您的 ruby​​ 实现有什么问题，看起来您正在制作环境哈希的修改副本。你能澄清一下“虽然有些东西不起作用”吗？

澄清：Env 是一个符号表。 find 中的包装/重定向内容允许您访问外部符号表，同时保护它免受添加新符号的影响，新符号只会添加到内部符号表中。 Env 本质上是管理关闭。