定义函数的宏，其名称基于宏的参数

Question

*注意：尽管我经常访问 Whosebug 很长时间，但这是我自己发布的第一个问题。抱歉，如果它有点冗长。建设性的批评表示赞赏。

当我在 Common Lisp 中使用 defstruct 定义一个结构时，会自动生成一个谓词函数来测试它的参数是否属于 defstruct 定义的类型。例如：

(defstruct book
  title
  author)

(let ((huck-finn (make-book :title "The Adventures of Huckleberry Finn" :author "Mark Twain")))
  (book-p huck-finn))
=> True

然而，当使用 defclass 定义一个 class 时，这些函数似乎不是默认生成的（有没有办法指定这个？），所以我试图添加这个我自己的功能，因为我希望 a) 这种语法在结构和 classes 之间保持一致，b) 有一个 (typep obj 'classname) 的缩写，我需要经常写它并且在视觉上很吵, 和 c) 作为编程练习，因为我对 Lisp 还是比较陌生。

我可以编写一个宏来定义给定一个谓词函数的 class:

(defclass book ()
  ((title :initarg :title
          :accessor title)
   (author :initarg :author
           :accessor author)))

;This...
(defmacro gen-predicate (classname)
  ...)

;...should expand to this...
(defun book-p (obj)
  (typep obj 'book))

;...when called like this:
(gen-predicate 'book)

我需要传递给 defun 的名字必须是 'classname-p 的形式。这是我遇到困难的地方。要创建这样的符号，我可以使用 Paul Graham 的 On Lisp（第 58 页）中的 "symb" 函数。当它在 REPL 上是运行时：

(symb 'book '-p)
=> BOOK-P

到目前为止，我的 gen-predicate 宏看起来像这样：

(defmacro gen-predicate (classname)
  `(defun ,(symb classname '-p) (obj)
     (typep obj ,classname)))

(macroexpand `(gen-predicate 'book))
=>
(PROGN
 (EVAL-WHEN (:COMPILE-TOPLEVEL) (SB-C:%COMPILER-DEFUN '|'BOOK-P| 'NIL T))
 (SB-IMPL::%DEFUN '|'BOOK-P|
                  (SB-INT:NAMED-LAMBDA |'BOOK-P|
                      (OBJ)
                    (BLOCK |'BOOK-P| (TYPEP OBJ 'BOOK)))
                  NIL 'NIL (SB-C:SOURCE-LOCATION)))
T

看起来 (symb 'book '-p) 创建的符号实际上被实现 (SBCL) 认为是 |'BOOK-P|，而不是 BOOK-P。果然，这现在有效了：

(let ((huck-finn (make-instance 'book)))
  (|'BOOK-P| huck-finn))
=> True

为什么symb创建的symbol intern为|'BOOK-P|？在 On Lisp（同上）中，Graham 说："Any string can be the print-name of a symbol, even a string containing lowercase letters or macro characters like parentheses. When a symbol's name contains such oddities, it is printed within vertical bars." 在这种情况下不存在这样的奇怪之处，是吗？我是否正确地认为符号的 "print-name" 是打印符号时标准输出上实际显示的内容，并且在这种奇怪的情况下，与符号本身的形式不同？

能够编写像 gen-predicate 这样的函数定义宏——其定义的函数是根据传递给宏的参数命名的——在我看来就像 Lisp 黑客可能已经做了很多年了。用户 Kaz 在这里 (Merging symbols in common lisp) 说符号的 "mashing-up" 通常可以避免，但这会破坏这个宏的目的。

最后，假设我可以让 gen-predicate 以我想要的方式工作，那么什么是确保每个新的 class 都按定义调用它的最佳方法？与 initialize-instance 可以自定义以在 class 的 实例化 上执行某些操作的方式非常相似，是否存在由 def[=55= 调用的通用函数] 可以根据 class?

的定义执行操作

谢谢。

Answer 1

这是一个常见的问题：传递给宏的是什么？

像这样比较调用：

(symb 'book '-p)

和

(symb ''book '-p)

你的宏形式是这样的：

(gen-predicate 'book)

GEN-PREDICATE 是一个宏。 classname 是这个宏的参数。

现在代码展开时，宏内部的classname值是多少？是 book 还是 'book？

其实是后者，因为你写的是(gen-predicate 'book)。请记住：宏查看源代码并且参数源被传递给宏函数 - 而不是值。参数是 'book。这样就通过了。 (QUOTE BOOK) 是一样的，只是打印不同而已。所以它是一个二元列表。第一个元素是符号 QUOTE，第二个元素是符号 BOOK.

因此，宏现在使用参数值 (QUOTE BOOK) 或更短的 'BOOK.

调用函数 SYMB

如果要生成不带引号的谓词，需要这样写：

(gen-predicate book)

或者您也可以更改宏：

(symb classname '-p)

将是：

(symbol (if (and (consp classname)
                 (eq (first classname) 'quote))
           (second classname)
           classname))

比较

我们写

(defun foo () 'bar)

而不是

(defun 'foo () 'bar)    ; note the quoted FOO

DEFUN 是一个宏，第一个参数是函数名。这是一个类似的问题...

第二部分问题

我真的不知道有什么好的答案。我不记得在 class 定义之后运行编码（例如定义函数）的任何简单方法。

也许可以使用 MOP，但那太丑了。
写一个自定义宏 DEFINE-CLASS 做你想做的事：扩展成 DEFCLASS 和 DEFUN.
遍历包中的所有符号，找到classes并定义相应的谓词

Answer 2

要解决问题的第二部分，classes 本身就是对象，多亏了 MOP，因此可能可以编写一个 :after 方法在专门针对 STANDARD-CLASS 的初始化实例上。但是你应该检查MOP，看看是否允许定义这样的方法。

如果可能的话，是的，您可以运行代码响应 class 的创建；但是，由于您直到运行时才知道正在创建的 class 的名称，因此您无法在源代码中以文本方式拼写它，因此您无法使用您的宏（除非您使用 eval）。你宁愿使用像

这样的东西

(let ((classname (class-name class)))
  (compile (generate-my-predicate-symbol classname)
    (lambda (x) (typep x classname))))

我认为 Rainer 关于编写自己的 DEFINE-CLASS 宏的建议是可行的方法，我的意思是，如果没有任何其他考虑，经验丰富的 Lisper 很可能会这样做玩。但我并不是一个经验丰富的 Lisper，所以我可能是错的 ;)

定义函数的宏，其名称基于宏的参数

Macro that defines functions whose names are based on the macro's arguments

macros

common-lisp

symbols

sbcl