function - 了解 Common Lisp 中的泛型函数？

Question

在此answer ，用户给出了一个非常清楚的示例，说明类和方法如何协同工作。

我会在这里转载这个例子:

(defclass human () ())
(defclass dog () ())

(defmethod greet ((thing human))
  (print "Hi human!"))

(defmethod greet ((thing dog))
  (print "Wolf-wolf dog!"))

(defparameter Anna (make-instance 'human))
(defparameter Rex (make-instance 'dog))

(greet Anna) ;; => "Hi human"
(greet Rex)  ;; => "Wolf-wolf dog!"

我的问题是，使用相同的例子:

1. 创建通用函数会增加什么值(value)？
2. 为什么泛型函数有用？它们是否类似于其他 OO 语言中提供结构的实例？

似乎通用函数是在后台隐式创建的(不是 100% 确定)。我注意到，当我玩这个例子时，如果我创建的方法的参数结构与方法的第一个实例不同，我会得到一个通用函数错误。

Answer 1

What value would creating a generic functions add?

我喜欢显式声明通用函数，因为可以添加与通用函数相关的文档和声明(针对速度/空间/调试进行优化) ，以及其他详细信息，例如方法组合(也就是当您有多种方法适用于给定调用时，这定义了执行的方法和顺序)。例如，我可以将 talk 定义为具有 progn 方法组合(所有方法都被执行，就像封装在 progn 形式中一样):

(defgeneric talk (subject)
  (:documentation "Say something to standard output")
  (:method-combination progn))

这是一个有点人为的例子，但我们开始吧:

(defclass human () ())
(defmethod talk progn ((a human))
  (print "hello"))

(defclass wolf () ())
(defmethod talk progn ((a wolf))
  (print "owooooo!"))

(defclass werewolf (human wolf) ())

定义一个继承自两者的类意味着调用talk 来调用类的一个实例可以执行两个方法(按某种拓扑顺序排序，称为方法解析顺序)。因此，使用此方法组合，将执行所有方法:

* (talk (make-instance 'werewolf))
"hello" 
"owooooo!"

但是，我要说的是，能够记录泛型函数本身就足以成为使用 defgeneric 声明它的充分理由。

Why are generic functions useful?

如果将 talk 定义为通用函数，则允许任何类参与调用 talk 的代码(例如库)，这是一种允许扩展的方法，无需必须关闭可能值的集合，这与在只能列出一组预定义案例的函数中使用类似 typecase 的东西不同。

例如，标准函数 print-object 在您的 Lisp 实现中(在检查器、REPL、调试器中)的不同时间被调用，如果您愿意，您可以为您的自定义实现一个方法类型，而无需破解环境的内部结构。

Are they like instances in other OO languages that provide structure?

与其他 OO 语言不同，泛型函数不绑定(bind)到单个类或实例。它们可以在多个参数上专门化¹，这意味着它们都不“拥有”通用函数。

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1。 specialized 被定义为 as follows :

specialize v.t. (a generic function) to define a method for the generic function, or in other words, to refine the behavior of the generic function by giving it a specific meaning for a particular set of classes or arguments.

这背后的想法是方法可以或多或少是特定的:一个方法有两个参数 a 和 b 专门针对 (a number) 和 (b string) 比另一个只专注于 (b vector) 的方法更具体，方法实际上是从最具体到最不具体的排序特定的(分别从最少到最多)组合它们时。您甚至可以在 (a (eql 10)) 上专门化一个函数，以仅涵盖参数 a 为 eql 到 10 的特定情况。