lisp - 在 Common Lisp 中使用 &rest 参数

Question

我在 lisp 程序(使用 Common Lisp)中使用 &rest 参数时遇到了一些问题。

我对语法的了解并不完美，我可能做错了什么。

我有两个功能:

(defun func-one(&rest params) .....)

(defun func-two(param-a param-b &rest params) .....)

他们正在工作，但在某些时候，在 func-one 中，我需要调用 function-2，如下所示:

(func-two value-a value-b params)

我认为我想要的内容对人类读者来说是清楚的，但我的语法是错误的，因为我收到如下错误消息:

*** _ =: (1 2 3 4 5) is not a number

由于“&rest params”是用来保存数字列表的，我理解这个信息。
但是我怎样才能得到我想要的结果呢？

(1 2 3 4 5) passed in the "&rest params" should be seen as : 1 2 3 4 5 by func-two
and not as one element which is a list (indeed not a number).

那么，调用 func-2 的正确方法是什么？而不是我所做的。

Answer 1

在这个答案中，我将首先解释问题是什么，然后展示两种不同的解决方法。

理解问题

首先查看两个定义:

(defun func-one (&rest params) ...)

所以， func-one是一个接受任意数量参数(包括零)的函数。在其主体内，所有参数都将被包装在一个列表中，并将绑定(bind)到 params : params 的长度将是提供给函数的参数数量。

(defun func-two (param-a param-b &rest params) ...)

func-two至少需要两个参数，并且任意数量(直到实现限制: func-one 也是如此)。前两个参数将绑定(bind)到 param-a和 param-b , 所有其余参数将被包装在一个列表中并绑定(bind)到 params .

所以我们可以写一个小假版本的 func-two这解释了它得到的论点:

(defun func-two (param-1 param-2 &rest params)
  (format t "~&~D arguments~%param-1: ~S~%param-2: ~S~%params:  ~S~%"
          (+ 2 (length params))
          param-1 param-2 params)
  (values))

现在我们可以用各种方式调用它:

> (func-two 1 2)
2 arguments
param-1: 1
param-2: 2
params:  nil

> (func-two 1 2 3)
3 arguments
param-1: 1
param-2: 2
params:  (3)

> (func-two 1 2 3 4)
4 arguments
param-1: 1
param-2: 2
params:  (3 4)

> (func-two 1 2 '(3 4))
3 arguments
param-1: 1
param-2: 2
params:  ((3 4))

问题来了:如果您已经将一堆东西打包到一个列表中，那么当您调用 func-two ，该列表只是该函数的一个参数:它们不是您想要的“所有其余参数”。

有两种方法可以解决这个问题，在下面的部分中进行了描述。

第一种方法:使用 apply
第一个也是最简单的就是使用 apply他的人生目的就是解决这个问题:如果你想用列表中的一堆参数调用一个函数，也许还有一些你单独拥有的主要参数，你可以使用 apply :

> (apply #'func-two 1 2 '(3 4))
4 arguments
param-1: 1
param-2: 2
params:  (3 4)

> (apply #'func-two '(1 2 3 4))
4 arguments
param-1: 1
param-2: 2
params:  (3 4)

你可以看到 apply正在做:它的第一个参数是要调用的函数，它的最后一个参数是“所有其余的参数”，并且之间的任何参数都是一些前导参数。

[这个答案的其余部分谈论设计，这必然是一个见仁见智的问题。]

使用 apply是一个非常不错的技术答案(关于 arglist 长度和性能存在一些问题，但我认为这些是次要的)。但是，通常情况下必须使用 apply这种方式是某种设计问题的征兆。要了解为什么会这样，请考虑您的函数定义对人类读者意味着什么。

(defun frobnicate (a b &rest things-to-process) ...)

这意味着 frobnicate函数在其主体中确实有三个参数(调用它会绑定(bind)三个变量)，其中第三个参数是要处理的一些事物列表。但是在用户级别我想调用它而不必明确指定该列表，所以我将第三个参数指定为 &rest这意味着从调用者的角度来看，该函数实际上需要两个或多个参数。

但是再考虑一下这段代码:

(apply #'frobnicate this that things-to-process)

这对阅读它的人意味着什么？好吧，这意味着您确切知道要调用什么函数， frobnicate ，并且您已经有了 frobnicate 的三个参数实际上想要:无论前两个是什么，然后是要处理的事情列表。但是因为方式 frobnicate已定义，您不能只将它们传递给它:相反，您必须传播 things-to-process使用 apply 转换为一组单独的参数然后在调用 frobnicate 的过程中立即将其展开回(新)列表中.那闻起来很糟糕。

一般来说，如果你最终不得不使用 apply将参数传播到您编写的函数，并且在编写调用它的代码时您知道其名称，那么这通常是设计中某种阻抗不匹配的标志。

方法二:改变设计

所以这个问题的第二个答案是改变设计，这样这种阻抗不匹配就不会发生。解决这样的阻抗失配的一种方法是在层中定义事物:

(defun frobnicate (a b &rest things-to-process)
  ;; user convenience function
  (frob a b things-to-process))

(defun frob (a b things-to-process)
  ;; implementation
  ...)

现在，在已经获得要处理的对象列表的实现中，调用 frob而不是 frobnicate ，并且您不再需要使用 apply .