程序仅在定义两次时才有效

Question

我已经定义了一个map 过程和一个square 过程。 square 过程可以正常工作，但 map 仅在定义两次时才有效。

给定以下代码：

; Squares a number.
(define square (lambda (n)
    (* n n)
))


; Applies function f on all elements of l.
(define map (lambda (l f)
    (cond
        ((null? l) '())
        (else (cons (f (car l)) (map (cdr l) f)))
    )
))

这个程序在执行时崩溃：

> (map '(1 2 3) square)
; mcar: contract violation
;   expected: mpair?
;   given: #<procedure:square>
; [,bt for context]

但是，鉴于以下代码，该程序按预期运行。唯一的区别是 map 现在被定义了两次。

; Squares a number.
(define square (lambda (n)
    (* n n)
))


; Applies function f on all elements of l.
(define map (lambda (l f)
    (cond
        ((null? l) '())
        (else (cons (f (car l)) (map (cdr l) f)))
    )
))

(define map (lambda (l f)
    (cond
        ((null? l) '())
        (else (cons (f (car l)) (map (cdr l) f)))
    )
))

这个版本很好用：

> (map '(1 2 3) square)
{1 4 9}

是什么导致了这个问题，应该如何解决？

Answer 1

我无法重现您的问题。具体来说，我在 DrRacket 中运行这个程序：

#lang r5rs

; Squares a number.
(define square (lambda (n)
    (* n n)
))


; Applies function f on all elements of l.
(define map (lambda (l f)
    (cond
        ((null? l) '())
        (else (cons (f (car l)) (map (cdr l) f)))
    )
))

然后，在交互窗口中，我运行

> (map '(3 4 5) square)

...并得到结果：

(mcons 9 (mcons 16 (mcons 25 '())))

您能否提供更多信息以帮助重现您的问题？ （您对 mcons 的提及清楚地表明您正在使用命令行运行此代码，但我猜您加载和运行代码的方式有些有趣。）

编辑：好的，我现在可以通过将这些表达式一一粘贴到 REPL 中来重现类似的内容。显然我已经很久没有使用顶级 REPL 了。无论您的问题的答案如何，更高级别的答案是：不要将表达式粘贴到 REPL 中。用 Matthew Flatt（Racket 的主要实现者）的话来说，“顶层是没有希望的。”使用 DrRacket 是解决此问题的最简单方法。

编辑 2：正如我所怀疑的，TL； DR: 1) 顶层是无望的。 2) 将所有代码放入模块中。

我在 Racket-Users 列表的帖子中总结了其中的一些困惑。具体来说，基本问题：绑定的右侧怎么可能不在绑定本身的范围内？

这是马修回答的摘录：

---

这就是问题的本质。哪些事情在a的范围内 顶级定义？

例如，是在f 的绑定范围内对f 的引用 在

(define (g x) (f x))
(define (f x) x)

?

怎么样

(begin
  (define (g x) (f x))
  (define (f x) x))

？

或者在

(expand '(define (f x) x))
(define (g x) (f x))

或

(begin
 (expand '(define (f x) x))
 (define (g x) (f x)))

?

Racket 中的规则是顶级define 不会更改 在评估 define 之前绑定标识符。所以，在

(define (map x) ... map ...)

对map 的引用在map 处扩展/编译 指的是模块导入，而不是名为 map 的变量。到时候 定义被评估，来不及重定向map的含义 作为对导入的引用。

还有其他的选择，但我不认为会有这样的选择 最终明显更好或更一致。顶层是 无望。

模块的表现明显更好，部分原因是 定义很明确：从模块开始到结束。

---

此时，您可能会问自己应该如何与 Racket 进行交互。有几个不错的选择：

1) 使用 DrRacket。我不能高度推荐这个。 2) 使用命令行，使用“require”而不是“load”。 “加载”，不要说得太细，是旧版本语言的半损坏保留。

因此，例如，我可以将此代码放在一个名为“a.rkt”的文件中：

#lang r5rs

; Squares a number.
(define square (lambda (n)
    (* n n)
))


; Applies function f on all elements of l.
(define map (lambda (l f)
    (cond
        ((null? l) '())
        (else (cons (f (car l)) (map (cdr l) f)))
    )
))

然后，我启动球拍并 'require' 这个模块，然后使用 ',enter' 进入模块：

hardy:/tmp clements> racket
Welcome to Racket v6.11.0.6.
> (require "a.rkt")
> ,enter "a.rkt"
"a.rkt"> (map '(3 4 5) square)
(mcons 9 (mcons 16 (mcons 25 '())))
"a.rkt"> 

让我再次重申，您只需使用 DrRacket 即可避开所有这些问题。

所以...我今天学到了很多东西！谢谢！

Answer 2

map 是一个标准的 Scheme 函数。当您第一次定义该函数时，它显然是在尝试调用标准函数，而不是您对它的重新定义。由于标准函数以相反的顺序获取其参数(map function list)，因此会出现错误。第二次定义它时，它会在环境中找到你的函数，所以一切正常。

最好的解决方案是使用不与标准函数冲突的不同名称。