模拟 scheme 在 common lisp 中定义

Simulate scheme define in common lisp

想知道如何在common lisp中模拟scheme define,想写一个宏来模拟define。那么 cl 的 defun deparameter defvar 和 scheme 的 define 有什么区别,我该怎么做?

虽然不清楚为什么想要这样做,粗略的近似可以用:

(defmacro define ((name &rest args) &body body)
  `(defun ,name ,args
     ,@body))

然后,例如:

(pprint (macroexpand-1 '(define (xcons x y) (cons x y))))
; (DEFUN XCONS (X Y)
;   (CONS X Y))

这有两个问题。

  1. 这允许 更多 而不仅仅是 Scheme arglists。 (即,它 "leaks" 一点。)如果你输入像 &rest&optional&key[ 这样的变量=56=],或者 Common Lisp 会特别对待的 &aux,你会得到奇怪的行为。例如,如果您这样做:

    (pprint (macroexpand-1 '(define (foo a &rest b)
                             (list a b))))
    ; (DEFUN FOO (A &REST B) (LIST A &REST B))
    

    在 Scheme 中,这将是三个参数的函数,但在 Common Lisp 中,它是任何正的非零参数的函数。

  2. 这不允许 所有 方案参数列表。特别是,它不处理带点的参数列表,如:

    (define (list* x . xs)
      (cons x xs))
    

要处理这些类型的情况,您需要稍微复杂一些的参数列表转换。这是一个 returns Common Lisp 函数可接受的新参数列表,它在函数体内重新建立原始 Scheme 参数列表中变量的绑定:

(defun cl-arglist (scheme-arglist)
  "Return a Common Lisp arglist corresponding to the Scheme
arglist, and a list of bindings (as for LET) that will
re-establish the variables declared in the original Scheme
arglist."
  (labels ((convert (s-arglist cl-arglist bindings)
             (cond
               ((atom s-arglist)
                ;; dotted arglists
                (unless (null s-arglist)
                  (let ((cl-var (gensym)))
                    (setq cl-arglist (list* cl-var '&rest cl-arglist)
                          bindings (list* (list s-arglist cl-var) bindings))))
                (values (nreverse cl-arglist)
                        (nreverse bindings)))
               ;; variable in arglist
               (t
                (let ((s-var (first s-arglist))
                      (cl-var (gensym)))
                  (convert (rest s-arglist)
                           (list* cl-var cl-arglist)
                           (list* (list s-var cl-var) bindings)))))))
    (convert scheme-arglist '() '())))

(defmacro define ((name . arglist) . body)
  (multiple-value-bind (arglist bindings) (cl-arglist arglist)
    `(defun ,name ,arglist
       (let ,bindings
         ,@body))))

例如:

CL-USER> (pprint (macroexpand-1 '(define (list . args)
                                  args)))

; (DEFUN LIST (&REST #:G1068)
;   (LET ((ARGS #:G1068))
;     ARGS))

就是说,要在 Common Lisp 中不加修改地编写 Scheme 代码 运行,您需要的不仅仅是这些。 Scheme 只有一个命名空间,而 Common Lisp 有多个命名空间。这意味着在 Scheme 中你可以这样写:

(let ((f (lambda (x y) (+ x y))))
  (f 2 3))
;=> 5

在 Common Lisp 中你必须这样写:

(let ((f (lambda (x y) (+ x y))))
  (funcall f 2 3))
;=> 5

我不确定您是否可以执行任何代码分析来确定您需要将 (f 2 3) 转换为 (funcall f 2 3) 而你不会。

Scheme 中的

define 在 Common Lisp 中不容易实现。它也不容易在 Scheme 中实现。它在不同范围内的转换是不同的:

(define test value)              ; defines test, value can be anything even (lambda ..) which makes a procedur object
(define (test arg ...) body ...) ; defines the procedure test

(define (somefun)
  (define test ...)
  (define (test2 x) ...)
  ...)           

是一种奇特的写作方式:

(define (somefun)
  (letrec ((test ...)
           (test2 (lambda (x) ...))
    ...))

那么 Common Lisp 中的等价物是什么:

(define myplus otherfun)             ; (setf (symbol-function 'myplus) otherfun)
(define myplus (lambda args . body)) ; (defun myplus args . body)
(define (myplus . args) . body )     ; (defun myplus args . body)
(define value 10)                    ; (defparameter value 10)

这是我对宏的看法。这仍然不适用于内部定义:

(defmacro define (name-or-ll &body expressions)
  (flet ((dotted-to-rest (lst)
           (let ((last (last lst)))
             (if (null (cdr last))
                 lst
                 (append (butlast lst)
                         (list (car last) '&rest (cdr last)))))))

    (cond ((consp name-or-ll)             ; (define (fun a b) ...)
           `(progn 
              (defun ,(car name-or-ll) ,(dotted-to-rest (cdr name-or-ll)) ,@expressions)
              (defparameter ,(car name-or-ll) #',(car name-or-ll))))
          ((and (consp (car expressions)) ; (define fun (lambda (a b) ...)) 
                (eq (caar expressions) 'lambda))
            `(define (,name-or-ll ,@(cadar expressions)) ,@(cddar expressions)))
          (t `(let ((value ,(cons 'progn expressions)))                
                (when (functionp value)
                  (setf (symbol-function ',name-or-ll) value))
                (defparameter ,name-or-ll value))))))

(define proc (lambda (x) (* x x)))
(define myproc proc)
(define myplus #'+)
(define test 'test)
(define (testproc a b) (+ a b))
(define testproc2 (lambda (a . b) (apply myplus a b)))
(list (proc 10) (myproc 10) 
      (myplus 2 3) (testproc 2 3) 
      (testproc2 2 2 1) (funcall testproc2 2 2 1) 
      test) ; => (100 100 5 5 5 5 TEST)