lisp - Lisp 灵活性的实际例子？

Question

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9年前关闭。




有人试图向我推销 Lisp，它是一种 super 强大的语言，可以做任何事情，然后是一些。

是否有 Lisp 强大功能的实际代码示例？(最好与以常规语言编码的等效逻辑一起使用。)

Answer 1

我喜欢宏。

这是从 LDAP 中为人们填充属性的代码。我只是碰巧有那些代码，并认为它对其他人有用。

有些人对宏的假定运行时惩罚感到困惑，所以我在最后添加了一次澄清事情的尝试。

一开始就有重复

(defun ldap-users ()
  (let ((people (make-hash-table :test 'equal)))
    (ldap:dosearch (ent (ldap:search *ldap* "(&(telephonenumber=*) (cn=*))"))
                   (let ((mail  (car (ldap:attr-value ent 'mail)))
                         (uid   (car (ldap:attr-value ent 'uid)))
                         (name  (car (ldap:attr-value ent 'cn)))
                         (phonenumber (car (ldap:attr-value ent 'telephonenumber))))
                      (setf (gethash uid people)
                            (list mail name phonenumber))))
    people))

您可以将“let 绑定(bind)”视为局部变量，它会在 LET 形式之外消失。请注意绑定(bind)的形式——它们非常相似，不同之处仅在于 LDAP 实体的属性和要将值绑定(bind)到的名称(“局部变量”)。有用，但有点冗长并且包含重复。

追求美丽

现在，如果我们不必拥有所有这些重复，那不是很好吗？一个常见的习惯用法是 WITH-... 宏，它根据可以从中获取值的表达式绑定(bind)值。让我们引入我们自己的宏，WITH-LDAP-ATTRS，并在我们的原始代码中替换它。

(defun ldap-users ()
  (let ((people (make-hash-table :test 'equal))) ; equal so strings compare equal!
    (ldap:dosearch (ent (ldap:search *ldap* "(&(telephonenumber=*) (cn=*))"))
                   (with-ldap-attrs (mail uid name phonenumber) ent
                       (setf (gethash uid people)
                             (list mail name phonenumber))))
    people))

你有没有看到一堆行突然消失了，取而代之的是一行？这该怎么做？当然是使用宏——写代码的代码! Lisp 中的宏与通过使用预处理器可以在 C/C++ 中找到的宏完全不同:在这里，您可以运行生成 Lisp 代码的真正 Lisp 代码(不是 cpp 中的 #define 绒毛)，在编译其他代码之前。宏可以使用任何真正的 Lisp 代码，即普通函数。基本上没有限制。

摆脱丑陋

那么，让我们看看这是如何完成的。为了替换一个属性，我们定义了一个函数。

(defun ldap-attr (entity attr)
  `(,attr (car (ldap:attr-value ,entity ',attr))))

反引号语法看起来有点麻烦，但它的作用很简单。当您调用 LDAP-ATTRS 时，它会输出一个包含 attr 值的列表。 (这是逗号)，然后是 car (“列表中的第一个元素”(实际上是 cons 对)，实际上还有一个名为 first 的函数，您也可以使用)，它接收由 ldap:attr-value 返回的列表中的第一个值.因为这不是我们编译代码时想要运行的代码(获取属性值是我们运行程序时想要做的)，所以我们没有在调用前添加逗号。

反正。继续前进，到宏的其余部分。

(defmacro with-ldap-attrs (attrs ent &rest body)
  `(let ,(loop for attr in attrs
         collecting `,(ldap-attr ent attr))
     ,@body)) 

,@ -syntax 是将列表的内容放在某处，而不是实际的列表。

结果

你可以很容易地验证这会给你正确的东西。宏通常是这样编写的:你从你想要简化的代码(输出)开始，你想要写什么(输入)，然后你开始塑造宏，直到你的输入给出正确的输出。函数 macroexpand-1会告诉你你的宏是否正确:

(macroexpand-1 '(with-ldap-attrs (mail phonenumber) ent
                  (format t "~a with ~a" mail phonenumber)))

评估为

(let ((mail (car (trivial-ldap:attr-value ent 'mail)))
      (phonenumber (car (trivial-ldap:attr-value ent 'phonenumber))))
  (format t "~a with ~a" mail phonenumber))

如果将扩展宏的 LET 绑定(bind)与开头的代码进行比较，您会发现它的形式相同!

编译时与运行时:宏与函数

宏是在编译时运行的代码，具有额外的功能，它们可以随意调用任何普通函数或宏!它只不过是一个花哨的过滤器，接受一些参数，应用一些转换，然后将生成的 s-exps 提供给编译器。

基本上，它可以让您用可以在问题域中找到的动词来编写代码，而不是语言中的低级原语!作为一个愚蠢的例子，请考虑以下内容(如果 when 还不是内置的):

(defmacro my-when (test &rest body)
  `(if ,test 
     (progn ,@body)))

if是一个内置原语，它只会让你在分支中执行一个表单，如果你想要多个表单，那么，你需要使用 progn::

;; one form
(if (numberp 1)
  (print "yay, a number"))

;; two forms
(if (numberp 1)
  (progn
    (assert-world-is-sane t)
    (print "phew!"))))

与我们的新 friend ， my-when ，我们可以 a) 如果我们没有错误分支，则使用更合适的动词，并且 b) 添加一个隐式排序运算符，即 progn::

(my-when (numberp 1)
  (assert-world-is-sane t)
  (print "phew!"))

编译后的代码永远不会包含 my-when ，不过，因为在第一遍中，所有宏都被扩展了，所以不涉及运行时损失!

Lisp> (macroexpand-1 '(my-when (numberp 1)
                        (print "yay!")))

(if (numberp 1)
  (progn (print "yay!")))

请注意 macroexpand-1只做一层扩展；有可能(事实上，最有可能!)扩张继续向下。但是，最终您会遇到通常不是很有趣的特定于编译器的实现细节。但是继续扩展结果最终会为您提供更多详细信息，或者只是您的输入 s-exp 返回。

希望能澄清事情。宏是一个强大的工具，也是我喜欢 Lisp 的一个特性。