macros - 如何用任意函数修改地方

Question

有时我们需要修改一个place但是这里没有满足我们需求的内置函数。

例如，这里有 incf 和 decf 用于加法和减法:

CL-USER> (defvar *x* 5)
*X*
CL-USER> (incf *x* 3)
8
CL-USER> *x*
8
CL-USER> (decf *x* 10)
-2
CL-USER> *x*
-2

但是乘法和除法呢？如果我们想用任意函数修改一个地方，就像这样:

(xf (lambda (x) ...) *x*)

xf 实用程序将非常有用，尤其是当我们必须处理深层嵌套结构时:

(my-accessor (aref (cdr *my-data*) n))

Answer 1

使用 define-modify-macro 定义新宏

为我们的需要定义新的方便宏的一种简单方法是 define-modify-macro .这是一个方便的宏，可以为我们创建其他宏。

Syntax:

define-modify-macro name lambda-list function [documentation]

⇒ name

我们应该提供新宏的名称、参数列表(不包括那里的位置)和将用于处理的函数符号。

使用示例:

(define-modify-macro togglef () not
  "togglef modifies place, changing nil value to t and non-nil value to nil")

(define-modify-macro mulf (&rest args) *
  "mulf modifies place, assigning product to it")

(define-modify-macro divf (&rest args) /
  "divf modifies place, assigning result of division to it")

但是，define-modify-macro 不能用于任意处理。在这里，我们必须看看其他可能性。

函数get-setf-expansion

函数get-setf-expansion不创建任何宏，但提供我们可以用来编写自己的信息。

Syntax:

get-setf-expansion place &optional environment

⇒ vars, vals, store-vars, writer-form, reader-form

如您所见，它返回了一堆值，因此乍一看可能会造成混淆。让我们尝试一下示例:

CL-USER> (defvar *array* #(1 2 3 4 5))
*ARRAY*
CL-USER> (get-setf-expansion '(aref *array* 1))
; get-setf-expansion is a function, so we have to quote its argument
(#:G6029 #:G6030)        ; list of variables needed to modify place
(*ARRAY* 1)              ; values for these variables
(#:G6031)                ; variable to store result of calculation
(SYSTEM::STORE #:G6029   ; writer-form: we should run it to modify place
               #:G6030   ; ^
               #:G6031)  ; ^  
(AREF #:G6029 #:G6030)   ; reader-form: hm.. looks like our expression

编写xf宏

现在我们似乎已经掌握了编写 xf 宏的所有信息:

(defmacro xf (fn place &rest args &environment env)
  (multiple-value-bind (vars forms var set access)
      (get-setf-expansion place env)
    (let ((g (gensym)))
      `(let* ((,g ,fn)   ; assign supplied function to generated symbol
              ,@(mapcar #'list vars forms) ; generate pairs (variable value)
              (,(car var) (funcall ,g ,access ,@args))) ; call supplied function
              ; and save the result, we use reader-form here to get intial value
         ,set)))) ; just put writer-from here as provided

请注意，xf 宏需要 evironment variable并将其传递给 get-setf-expansion。需要此变量以确保考虑编译环境中建立的任何词法绑定(bind)或定义。

让我们试试看:

CL-USER> (defvar *var* '(("foo" . "bar") ("baz" . "qux")))
*VAR*
CL-USER> (xf #'reverse (cdr (second *var*)))
"xuq"
CL-USER> *var*
(("foo" . "bar") ("baz" . "xuq"))

扩展:

(LET* ((#:G6033 #'REVERSE)
       (#:TEMP-6032 (SECOND *VAR*))
       (#:NEW-6031 (FUNCALL #:G6033
                            (CDR #:TEMP-6032))))
  (SYSTEM::%RPLACD #:TEMP-6032 #:NEW-6031))

我希望这些信息有用。

此答案基于 Paul Graham's On Lisp ，部分 12.4 更复杂的实用程序。