lisp - 如何复制使用 Lisp 闭包制作的计数器？

Question

Lisp 闭包的经典示例是以下返回计数器的函数:

(defun make-up-counter ()
  (let ((n 0))
    #'(lambda () (incf n))))

当被调用时它增加它的计数并返回结果:

CL-USER > (setq up1 (make-up-counter))
#<Closure 1 subfunction of MAKE-UP-COUNTER 20099D9A>

CL-USER > (funcall up1)
1

CL-USER > (funcall up1)
2

当我把这个展示给一个不熟悉 Lisp 的 friend 时，他问我如何复制一个计数器来创建一个新的、独立的相同类型的计数器。这不起作用:

CL-USER > (setq up2 up1)
#<Closure 1 subfunction of MAKE-UP-COUNTER 20099D9A>

因为 up2 不是一个新的计数器，它只是同一个计数器的不同名称:

CL-USER > (funcall up2)
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这是我最好的尝试:

(defun make-up-counter ()
  (let ((n 0))
    #'(lambda (&optional copy)
        (if (null copy)
            (incf n)
          (let ((n 0))
            #'(lambda () (incf n)))))))

要返回一个计数器的副本，您可以使用参数 t 调用它:

(defun copy-counter (counter) (funcall counter t))

它适用于第一代副本:

CL-USER > (setq up2 (copy-counter up1))
#<Closure 1 subfunction of MAKE-UP-COUNTER 200DB722>

CL-USER > (funcall up2)
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但是如果你尝试复制 up2 显然是行不通的。我看不出如何让它正常工作，因为 make-up-counter 的定义需要在它自己的定义中有一个它自己的副本。

有什么建议吗？

Answer 1

没有真正回答问题。但是这样，复制会更容易......

(defun make-up-counter ()
  (let ((n 0))
    #'(lambda () (incf n))))

一般来说，我会避免将此类代码的更复杂版本用于可维护软件的生产用途。调试和自省(introspection)更难。这是过去的基本 FP 知识(使用闭包来隐藏可变状态，例如参见早期的 Scheme 论文)，但对于任何更复杂的事情来说，这都是一种痛苦。它隐藏了值——这很有用——但同时也使得调试变得困难。 Minimum 是一个能够查看闭包绑定(bind)的调试器/检查器。这很方便，因为它很容易写，但要付出代价。

问题:

CL-USER 36 > (make-up-counter)
#<anonymous interpreted function 40600015BC>

这是什么？它的功能与其他所有功能一样。它没有说明它的目的、它的参数、文档、来源，它没有文档化的界面，没有有用的打印表示，代码在使用时不能更新，......我们可以向它添加更多功能 - 在内部 -但是我们可以从像 CLOS 这样的对象系统中免费获得所有这些。

(defclass counter ()
  ((value :initarg :start :initform 0 :type integer)))

(defmethod next-value ((c counter))
   (with-slots (value) c
     (prog1 value
       (incf value))))

(defmethod copy-counter ((c counter))
  ...)

(defmethod reset-counter ((c counter))
  ...)

...

然后:

CL-USER 44 > (let ((c (make-instance 'counter :start 10)))
               (list (next-value c)
                     (next-value c)
                     (next-value c)
                     c))
(10 11 12 #<COUNTER 40200E6F3B>)

CL-USER 45 > (describe (fourth *))

#<COUNTER 40200E6F3B> is a COUNTER
VALUE      13