inheritance - 可扩展的宏定义

Question

灵感来自 comment thread关于函数而不是宏的相关问题。

有什么方法可以扩展一个 Scheme 语法定义，以便它可以在新定义中使用之前的语法定义？此外，这必须是可扩展的，也就是说，必须可以将技术链接在一起多次。

例如，假设我们要扩展 lambda这样每次使用 lambda 定义的函数被调用时，它会在执行函数体之前打印“foo”。我们可以通过以下方式做到这一点:

(define-syntax old-lambda lambda)

(define-syntax lambda
  (syntax-rules ()
    ((_ args body ...)
     (old-lambda args (display "foo") body ...))))

我们还可以通过执行以下操作以另一种方式扩展它(例如，通过打印“bar”):

(define-syntax old-lambda-2 lambda)

(define-syntax lambda
  (syntax-rules ()
    ((_ args body ...)
     (old-lambda-2 args (display "bar") body ...))))

最终结果是使用我们的新 lambda 定义的函数每次调用它们时都会打印“foo”，然后是“bar”。

然而，除了用大量 old-lambda-<x> 污染命名空间之外, 这需要制作一个新的 old-lambda-<x>每次我们这样做时，在源代码级别；这不能自动化，因为你不能，比如说，使用 gensym在语法定义中。因此，没有很好的方法可以使其可扩展；唯一可行的解​​决方案是为每一个命名 old-lambda-print-foo或类似于消歧的东西，这显然不是万无一失的解决方案。 (举个失败的例子，假设代码的两个不同部分将 lambda 扩展为打印“foo”；自然，他们都将其命名为 old-lambda-print-foo，瞧! lambda 现在是无限的循环。)因此，如果我们能够以理想的方式做到这一点，那就太好了:

不需要我们用大量 old-lambda-<x> 污染命名空间

或者，如果做不到这一点，保证我们不会发生冲突。

Answer 1

在 Racket 中，您可以使用模块来执行此操作。您可以创建一个重新导出整个 Racket 语言的模块，除了 Racket 的 lambda , 并以 lambda 的名称导出您的新宏.我将展示一种排列代码的方法。
foo-lambda模块定义并导出 foo-lambda表单，它创建在应用时打印“foo\n”的过程。

(module foo-lambda racket
  (define-syntax-rule (foo-lambda formals body ...)
    (lambda formals (displayln "foo") body ...))
  (provide foo-lambda))

racket-with-foo-lambda模块重新导出整个 Racket 语言，除了它提供 foo-lambda名下 lambda .

(module racket-with-foo-lambda racket
  (require 'foo-lambda)
  (provide (except-out (all-from-out racket) lambda)
           (rename-out [foo-lambda lambda])))

现在您可以用这种“新语言”编写模块:

(module some-program 'racket-with-foo-lambda
  (define f (lambda (x) x))
  (f 2))
(require 'some-program)

请注意，这不会更改 lambda 的 Racket 版本。 ，而其他 Racket 形式仍然使用 Racket lambda捆绑。例如，如果您重写了 f 的定义。以上为 (define (f x) x) ，然后是 Racket 的 define将扩展到使用 Racket 的 lambda ，并且您不会得到“foo”打印输出。

您可以链接扩展:每个扩展都定义在导入先前版本的模块中。例如，您的 bar-lambda模块将导入 foo-lambda模块等。

事实上，Racket 在内部执行此操作。编译器只理解 lambda带有位置参数，但 Racket 语言有 lambda支持位置和关键字参数。 Racket 语言的实现有一个模块替换了内置的 lambda和 #%app (隐式用于处理函数应用程序语法)与处理关键字参数的版本。