Question

我已经浏览了 On Lisp ， Practical Common Lisp 和SO档案，以便我自己回答这个问题，但是这些尝试因为我的无力而感到沮丧说出我感兴趣的概念。如果有人能告诉我这类事情的规范术语，我将不胜感激。

这个问题最好用一个例子来解释。假设我想在Common Lisp中实现Python风格的列表推导。在Python中我会写：

[x*2 for x in range(1,10) if x > 3]

所以我先写下来：

(listc (* 2 x) x (range 1 10) (> x 3))

然后定义一个宏，将上述内容转换为正确的理解。到目前为止一切都很好。

然而，对于不熟悉Python列表推导的读者来说，对该表达式的解释是不透明的。我真正希望能够写的是：

(listc (* 2 x) for x in (range 1 10) if (> x 3))

但是我无法找到Common Lisp术语。似乎loop宏确实完成了这类事情。它叫什么，我该如何实现它？我尝试宏扩展一个示例循环表达式，看看它是如何放在一起的，但结果代码是难以理解的。任何人都能引导我朝着正确的方向前进吗？

提前致谢。

Answer 1

嗯，基本上，它解析了作为主体提供的表单。例如：

(defmacro listc (expr &rest forms)
  ;; 
  ;;
  ;; (listc EXP for VAR in GENERATOR [if CONDITION])
  ;;
  ;;
  (labels ((keyword-p (thing name)
             (and (symbolp thing)
                  (string= name thing))))
    (destructuring-bind (for* variable in* generator &rest tail) forms
      (unless (and (keyword-p for* "FOR") (keyword-p in* "IN"))
        (error "malformed comprehension"))
      (let ((guard (if (null tail) 't
                       (destructuring-bind (if* condition) tail
                         (unless (keyword-p if* "IF") (error "malformed comprehension"))
                         condition))))
        `(loop 
            :for ,variable :in ,generator 
            :when ,guard 
            :collecting ,expr)))))


(defun range (start end &optional (by 1))
  (loop
     :for k :upfrom start :below end :by by
     :collecting k))

除了我使用的hackish“解析器”之外，这个解决方案还有一个缺点，在常见的lisp中不容易解决，即中间列表的构造，如果你想链接你的理解：

(listc x for x in (listc ...) if (evenp x))

由于在普通的lisp中没有yield的道德等价物，因此很难创建一个设施，它不需要完全实现中间结果。解决这个问题的一种方法可能是在listc的扩展器中编码可能的“生成器”形式的知识，因此扩展器可以优化/内联基本序列的生成，而无需在运行时构造整个中间列表-time。

另一种方式可能是引入"lazy lists"（链接指向scheme，因为在常见的lisp中没有相同的工具 - 你必须首先构建它，尽管它并不特别困难）。

此外，您可以随时查看其他人的代码，特别是，如果他们试图解决相同或类似的问题，例如：

Iterate
Loop in SBCL
Pipes（做懒惰的事情）

Answer 2

宏是代码转换器。

有几种方法可以实现宏的语法：

的解构

Common Lisp提供了一个宏参数列表，它也提供了一种解构形式。使用宏时，根据参数列表对源表单进行解构。

这限制了宏语法的外观，但是对于宏的许多用途提供了足够的机制。

请参阅Common Lisp中的Macro Lambda Lists。

的解析

Common Lisp还为宏提供了对整个宏调用表单的访问。然后宏负责解析表单。解析器需要由宏作者提供，或者是作者完成的宏实现的一部分。

一个例子是INFIX宏：

(infix (2 + x) * (3 + sin (y)))

宏实现需要实现一个中缀解析器并返回一个前缀表达式：

(* (+ 2 x) (+ 3 (sin y)))

的基于规则

一些Lisps提供语法规则，这些规则与宏调用表单匹配。对于匹配的语法规则，将使用相应的转换器来创建新的源表单。可以在Common Lisp中轻松实现这一点，但默认情况下，它不是Common Lisp中提供的机制。

请参阅Scheme中的syntax case。

<强> LOOP

为了实现类似LOOP的语法，需要编写一个在宏中调用的解析器来解析源表达式。请注意，解析器不适用于文本，而是适用于实际的Lisp数据。

在过去（20世纪70年代），这已经在Interlisp中用于所谓的“Conversational Lisp”，这是一种Lisp语法，具有更自然的语言，如表面。迭代是其中的一部分，然后迭代的想法被带到其他Lisps（就像Maclisp的LOOP，然后从那里被带到Common Lisp）。

请参阅20世纪70年代Warren Teitelmann撰写的关于“Conversational Lisp”的PDF文件。

LOOP宏的语法有点复杂，并且不容易看到各个子语句之间的界限。

请参阅Common Lisp中的extended syntax for LOOP。

(loop for i from 0 when (oddp i) collect i)

同样如下：

(loop for i from 0 when (oddp i) collect i)

LOOP宏的一个问题是FOR，FROM，WHEN和COLLECT等符号与“COMMON-LISP”包不同（命名空间）。当我现在使用不同的包（命名空间）在源代码中使用LOOP时，这将导致此源命名空间中的新符号。出于这个原因，有些人喜欢写：

(loop :for i :from 0 :when (oddp i) :collect i)

在上面的代码中，LOOP相关符号的标识符位于KEYWORD名称空间中。

为了使解析和阅读更容易，已经提出将括号带回来。这种宏用法的示例可能如下所示：

(iter (for i from 0) (when (oddp i) (collect i)))

同样如下：

(iter (for i from 0) (when (oddp i) (collect i)))

在上面的版本中，更容易找到子表达式并遍历它们。

Common Lisp的ITERATE宏使用这种方法。

但在两个示例中，都需要使用自定义代码遍历源代码。

Answer 3

补充Dirk的答案：为此编写自己的宏是完全可行的，也许是一个很好的练习。然而，有很多设施可用于此类事物（虽然以一种惯常的方式），在那里有高质量，例如

Loop非常具有表现力，但其语法与其他常见的lisp不同。有些编辑不喜欢它，并且会缩进很差。但是，循环在标准中定义。通常不可能将扩展写入循环。

迭代更具表现力，并且具有熟悉的lispy语法。这不需要任何特殊的缩进规则，因此所有正确缩进lisp的编辑器也会很好地缩进迭代。迭代不符合标准，因此您必须自己获取（使用quicklisp）。

Series是一个处理序列的框架。在大多数情况下，系列可以不存储中间值。

常见的lisp宏语法关键字：我甚至称之为什么？

3 个答案: