无损设置？

Question

Common Lisp 似乎竭尽全力提供非破坏性函数（如 subst 和 remove）和破坏性函数以及修改宏（如 delete 和 rotatef）以供一般使用。据推测，这是为了有效地支持函数式和非函数式编程风格。但在无处不在的设计中似乎也特别偏向于非功能性风格 setf。 setf 宏包含广义引用，显然足够灵活，可以修改任何可指定的位置（可能不可变的整数和字符除外）。尽管它具有 nonfunctional/destructive 行为，但这种能力可能是其广泛使用的原因。

问题是为什么没有相应的 "functional style" 非破坏性运算符，以 setf 为模式（称之为 put，因为 set 已经被采用），类似于其他 nondestructive/destructive lisp 运算符对。这样的运算符可能会采用相同的参数、位置和值，但会 return 嵌入位置的对象的副本，而不是该位置的新值。它还可能涉及某种通用复印机，标准 setf 在 return 打印之前简单地修改副本。然后可以使用非破坏性运算符代替 setf 进行大多数赋值，而 setf 保留用于非常大的对象。鉴于对通用复印机的（假定）要求以及从嵌入其中的任意位置恢复对象的需要，这样的运算符是否可行（甚至可能）？

Answer 1

Common Lisp 没有万能复印机，原因与它没有 CLOS objects (see, e.g., ): the power of MOP.

的内置 printable 表示相同。

具体来说，对象创建可能会产生难以保证复制的任意副作用。例如，定义 initialize-instance for your class to modify slots based something fluid (e.g., tides or just random). Then the result of make-instance called with the same arguments twice may be different. You might argue that this is an argument in favor of a memcpy 风格的通用复印机。但是，现在想象一个 class 执行实例记帐（一个 :allocation :class 槽，其中包含一个哈希 table 将唯一 ID 映射到实例）。现在，从复制的对象通过 table 的往返将得到一个 不同的 对象（原始对象，而不是副本）——这是一个重大的合同违规行为。而这些例子只是冰山一角。

但是，我不同意 Common Lisp 更鼓励命令式风格而不是函数式风格。它只是不鼓励你描述的风格（copy+setf）。这样想：从功能的 POV 来看，副本与原件没有区别（因为一切都是 immutable）。

也有 "small hints" 表现出对功能风格的明显偏好。观察 "natural" 名称（例如，append）被保留对于 非破坏性 功能；破坏性版本（例如，nconc）晦涩难懂的名字。

此外，pathnames, characters and numbers (including composites like ratio and complex) 是 immutable，即所有路径名和数字函数创建新对象（函数式）。

因此，IMO，Common Lisp 鼓励程序员使用函数式风格，同时仍然使命令式风格可行，符合口号“简单的事情应该很容易，困难的事情应该是可能的".

另见 Kent Pitman's writeup。

Answer 2

也没有通用的 setter，但是当你使用 SETF 时，你应该提供一个 DEFINE-SETF-EXPANDER. I suppose you could define the equivalent of lenses/functional references. For another approach, Clojure defines an update function (borrowed from other languages, I know it exists in Prolog), which is not universal either. The FSET 库提供了一些功能结构，特别是像 Clojure 中那样工作的关联映射。

暂时假设您将自己限制在结构上：

(defstruct foo a b c)
(defstruct bar x y z)

(defparameter *test*
  (make-foo :a (make-bar :x 0 :y 0 :z 0)
            :b 100
            :c "string"))

;; *test* is now
;; #S(FOO :A #S(BAR :X 0 :Y 0 :Z 0) :B 100 :C "string")

以下方法进行复制，它依赖于 copy-structure 和 slot-value，虽然不标准，但为 well supported:

(defun update (structure keys value)
  (if (endp keys)
      value
      (destructuring-bind (key &rest keys) keys
        (let ((copy (copy-structure structure)))
          (setf (slot-value copy key)
                (update (slot-value copy key)
                         keys
                         value))
          copy))))

您可以按如下方式更新*test*：

(update *test* '(a z) 10)

这里有痕迹：

0: (UPDATE #S(FOO :A #S(BAR :X 0 :Y 0 :Z 0) :B 100 :C "string") (A Z) 10)
  1: (UPDATE #S(BAR :X 0 :Y 0 :Z 0) (Z) 10)
    2: (UPDATE 0 NIL 10)
    2: UPDATE returned 10
  1: UPDATE returned #S(BAR :X 0 :Y 0 :Z 10)
0: UPDATE returned #S(FOO :A #S(BAR :X 0 :Y 0 :Z 10) :B 100 :C "string")

为了概括，您可以接受一个函数而不是一个值，这样您就可以通过使用 #'1+ 部分应用更新函数来实现 incf 的等价物（生成的闭包将接受 keys).

的列表

此外，您需要泛化 copy 操作，这可以通过泛型函数实现。同样，您可以使用其他类型的访问器，并将 slot-value 替换为通用 access 函数（其中有一个 (setf access) 操作）。但是，如果您想共享一些数据，这种通用 copy/setf 方法可能会造成浪费。例如，您只需要复制列表中指向您的数据的部分，而不需要复制它后面的 cons 单元格。

您可以定义一些工具来定义自定义更新程序：

(defmethod perform-update (new (list list) position)
  (nconc (subseq list 0 position)
         (list new)
         (nthcdr (1+ position) list)))

无损设置？

Nondestructive setf?

functional-programming

common-lisp

setf