macros - Racket 中的 For 循环宏

Question

这个在 Lisp 中实现类似 C 的 for 循环的宏在这个页面上提到:https://softwareengineering.stackexchange.com/questions/124930/how-useful-are-lisp-macros

(defmacro for-loop [[sym init check change :as params] & steps]
  `(loop [~sym ~init value# nil]
     (if ~check
       (let [new-value# (do ~@steps)]
         (recur ~change new-value#))
       value#)))

因此，可以在代码中使用以下内容:

(for-loop [i 0 , (< i 10) , (inc i)] 
   (println i))

如何将此宏转换为在 Racket 语言中使用？

我正在尝试以下代码:

(define-syntax (for-loop) (syntax-rules (parameterize ((sym) (init) (check) (change)) & steps)
  `(loop [~sym ~init value# nil]
     (if ~check
       (let [new-value# (do ~@steps)]
         (recur ~change new-value#))
       value#))))

但它给出了“错误的语法”错误。

Answer 1

您在问题中包含的代码片段是用 Clojure 编写的，Clojure 是 Lisp 的众多方言之一。另一方面，Racket 是 Scheme 的后裔，这是一种与 Clojure 完全不同的语言!两者都有宏，是的，但是两种语言之间的语法会有所不同。

Racket 宏系统相当强大，但syntax-rules实际上是一种稍微简单的定义宏的方法。幸运的是，对于这个宏，syntax-rules就足够了。 Clojure 宏到 Racket 的或多或少的直接转换如下所示:

(define-syntax-rule (for-loop [sym init check change] steps ...)
  (let loop ([sym init]
             [value #f])
    (if check
        (let ([new-value (let () steps ...)])
          (loop change new-value))
        value)))

随后可以像这样调用它:

(for-loop [i 0 (< i 10) (add1 i)]
  (println i))

Clojure 代码有许多变化:

Clojure 示例使用 `和 ~ (分别发音为“quasiquote”和“unquote”)将值“插入”到模板中。 syntax-rules form 自动执行此替换，因此无需显式执行引用。

Clojure 示例使用以散列结尾的名称( value# 和 new-value# )来防止名称冲突，但 Racket 的宏系统是卫生的，因此完全不需要这种转义——绑定(bind)在宏中的标识符自动存在于它们自己的范围内默认情况下。

Clojure 代码使用 loop和 recur , 但 Racket 支持尾递归，所以翻译只使用 “named let ” ，这实际上只是一个非常简单的糖，用于立即调用调用自身的 lambda。

还有一些其他小的语法差异，例如使用 let而不是 do , 使用省略号代替 & steps要标记多次出现，let 的语法，以及使用 #f而不是 nil表示值的缺失。

最后，在for-loop的实际使用中不使用逗号宏是因为 ,在 Racket 中意味着不同的东西。在 Clojure 中，它被视为空格，所以它在那里也是完全可选的，但在 Racket 中，这将是一个语法错误。

但是，完整的宏教程远远超出了单个 Stack Overflow 帖子的范围，因此，如果您有兴趣了解更多信息，请查看 the Macros section of the Racket guide .

还值得注意的是，鉴于 Racket already provides a set of very robust for loops and comprehensions built into the language，普通程序员不需要自己实现这种宏。 .然而，事实上，它们只是被定义为宏本身——没有特殊的魔法仅仅因为它们是内置的。

Racket 的 for循环看起来不像传统的 C 风格 for然而，循环，因为 C 风格 for循环是非常必要的。另一方面，Scheme 以及 Racket 倾向于支持函数式风格，它避免了突变并且通常看起来更具声明性。因此，Racket 的循环试图描述更高级别的迭代模式，例如循环遍历一系列数字或遍历列表，而不是描述应如何更新值的低级语义。当然，如果你真的想要那样的东西， Racket provides the do loop ，这几乎与 for-loop 相同上面定义的宏，尽管有一些细微的差别。