Clojure: cons (seq) vs. conj (list)

Posted 2023-02-16

【中文标题】Clojure: cons (seq) vs. conj (list)

【英文标题】：

【发布时间】：2011-03-01 19:21:44

【问题描述】：

我知道cons 返回一个序列，conj 返回一个集合。我也知道conj 将项目“添加”到集合的最佳末尾，而cons 总是将项目“添加”到前面。这个例子说明了这两点：

user=> (conj [1 2 3] 4) ; returns a collection
[1 2 3 4]
user=> (cons 4 [1 2 3]) ; returns a seq
(4 1 2 3)

对于矢量、地图和集合，这些差异对我来说很有意义。但是，对于列表，它们似乎相同。

user=> (conj (list 3 2 1) 4) ; returns a list
(4 3 2 1)
user=> (cons 4 (list 3 2 1)) ; returns a seq
(4 3 2 1)

是否有任何使用列表的示例，其中 conj 与 cons 表现出不同的行为，或者它们是否真的可以互换？换个说法，有没有一个 list 和 seq 不能等价使用的例子？

【参考方案1】：

一个区别是conj 接受任意数量的参数以插入到集合中，而cons 只接受一个：

(conj '(1 2 3) 4 5 6)
; => (6 5 4 1 2 3)

(cons 4 5 6 '(1 2 3))
; => IllegalArgumentException due to wrong arity

另一个区别是返回值的类：

(class (conj '(1 2 3) 4))
; => clojure.lang.PersistentList

(class (cons 4 '(1 2 3))
; => clojure.lang.Cons

请注意，这些并不是真正可以互换的；特别是，clojure.lang.Cons 没有实现clojure.lang.Counted，因此在它上面的count 不再是一个常数时间操作（在这种情况下，它可能会减少到 1 + 3——1 来自第一个的线性遍历元素，3 来自 (next (cons 4 '(1 2 3)) 是 PersistentList，因此是 Counted)。

我相信，这些名称背后的意图是，cons 意味着 cons(truct a seq)¹，而 conj 意味着 conj(将一个项目放入一个集合中)。由cons 构造的seq 以作为其第一个参数传递的元素开始，并将next / rest 部分作为将seq 应用于第二个参数的结果；如上所示，整个事物属于clojure.lang.Cons 类。相反，conj 总是返回一个与传递给它的集合大致相同类型的集合。 （粗略地说，因为PersistentArrayMap 将在超过 9 个条目后立即变成PersistentHashMap。）

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¹ 传统上，在 Lisp 世界中，cons cons(tructs a pair)，因此 Clojure 背离了 Lisp 传统，它的 cons 函数构造了一个没有一个传统的cdr。 cons 的广义用法表示“构建某种类型的记录以将多个值保存在一起”目前在编程语言及其实现的研究中无处不在。这就是提到“避免欺骗”时的意思。

【讨论】：

写得真棒！我不知道有一个 Cons 类型。干得好！

谢谢。高兴听到。 :-)

顺便说一下，作为一种特殊情况，(cons foo nil) 返回一个单例PersistentList（同样适用于conj）。

另一个极好的解释。你真的是一个clojure绝地！

根据我的经验，当性能很重要时，将列表视为列表而不是序列是很重要的。

【参考方案2】：

我的理解是，你说的是真的：列表上的 conj 等同于列表上的 cons。

您可以将 conj 视为“插入某处”操作，将 cons 视为“插入头部”操作。在列表中，最符合逻辑的做法是在头部插入，因此 conj 和 cons 在这种情况下是等价的。

【参考方案3】：

另一个区别是，因为conj 将序列作为第一个参数，所以在将ref 更新为某个序列时，它可以很好地与alter 配合使用：

(dosync (alter a-sequence-ref conj an-item))

这基本上以线程安全的方式执行(conj a-sequence-ref an-item)。这不适用于cons。有关更多信息，请参阅 Stu Halloway 的 Programming Clojure 中关于并发的章节。

【参考方案4】：

另一个区别是列表的行为？

(list? (conj () 1)) ;=> true
(list? (cons 1 ())) ; => false

【讨论】：

cons 总是返回一个序列，其中 conj 返回与提供的序列相同的类型

【参考方案5】：

有dedicated functions in the Tupelo Library 可以向任何顺序集合添加附加值或前置值：

(append [1 2] 3  )   ;=> [1 2 3  ]
(append [1 2] 3 4)   ;=> [1 2 3 4]

(prepend   3 [2 1])  ;=> [  3 2 1]
(prepend 4 3 [2 1])  ;=> [4 3 2 1]