Common Lisp 和 Scheme 词法闭包的区别

Posted 2023-02-22

【中文标题】Common Lisp 和 Scheme 词法闭包的区别

【英文标题】：Differences between Common Lisp and Scheme lexical closures

【发布时间】：2013-06-24 07:26:51

【问题描述】：

在 Common Lisp 中，我可以评估以下 sn-p 代码（在 SBCL 中），而不会收到任何语法错误的信号：

(let ((x 0))
   (defun my-incf (y)
     (setf x (+ x y)))
   (defun my-decf (y)
     (setf x (- x y))))
MY-DECF

CL-USER> (my-incf 1)
1
CL-USER> (my-incf 1)
2
CL-USER> (my-decf 1)
1
CL-USER> (my-decf 1)
0

当我尝试评估相应的 Scheme sn-p 代码时（在 DrRacket 中）：

(let ((x 0))
  (define (my-incf y)
    (set! x (+ x y)))
  (define (my-decf y)
    (set! x (- x y))))

它表示语法错误。

begin (possibly implicit): no expression after a sequence of internal definitions in: (begin (define (my-incf y) (set! x (+ x y))) (define (my-decf y) (set! x (- x y))))

有人知道为什么这不能在Scheme中完成吗？

【问题讨论】：

您需要查看 DrRacket 中 LET 的语法定义。 Common Lisp 示例是有效的，但我不会在我的代码中使用它。

我会改用 CLOS。使用上述方法会使调试更加困难，并且会阻止 DEFUN 形式被编译器识别为函数定义。在 LET 中，DEFUN 不再是***表单。

不是很明显吗？ X 是 CLOS 实例中的一个插槽。那么函数就是方法。

顺便说一句，关于你正在做的事情与你可以用 CLOS 做的事情的相似性，Scheme 最初是作为一种探索面向对象思想的语言而发明的——大概使用类似于那些如下所述。

我不一定会使用 OOP 来解决具有全局变量的模块的简单问题。函数不是***表单的问题可以通过(defvar *counter* 0) 解决，函数参考*counter*。如果模块尖叫“我真的应该是一个支持多个实例化的对象，并且所有这些全局变量都应该是我的实例变量”，则适用 OOP 方法。如果您没有预料到需要多次实例化，或者没有任何继承等好处，请坚持使用全局变量。动态变量是执行全局变量的“Common Lispy”方式。

【参考方案1】：

您不能在Scheme 中定义***之外的***绑定。 （而let 的内部肯定在顶层之外——您所拥有的是内部定义，它们不会导出到顶层。）但是，使用define-values，您仍然可以做你需要做的：

(define-values (my-incf my-decf)
  (let ((x 0))
    (values (lambda (y)
              (set! x (+ x y))
              x)
            (lambda (y)
              (set! x (- x y))
              x))))

但是，您仍然可以使用内部定义，以使您的代码更具可读性：

(define-values (my-incf my-decf)
  (let ((x 0))
    (define (my-incf y)
      (set! x (+ x y))
      x)
    (define (my-decf y)
      (set! x (- x y))
      x)
    (values my-incf my-decf)))

两全其美。 :-) 在这种情况下，values 将内部my-incf 和my-decf 定义发送到外部define-values，这是真正的***定义发生的地方。

【讨论】：

作为老师曾经对我说过：“Scheme 是现代的 Lisp”。

【参考方案2】：

在这种情况下我会使用 Chris 的解决方案，但如果您增加对 x 的操作数量，这里还有一个本着“让 Lambda 工作”精神的解决方案：

(define inc-dec
  (let ((x 0))
    (lambda (msg y)
      (case msg
        ((incf) (set! x (+ x y)))
        ((decf) (set! x (- x y)))
        (else (error "wot?")))
      x)))


(inc-dec 'incf 1)
(inc-dec 'incf 1)
(inc-dec 'decf 1)
(inc-dec 'decf 1)

【参考方案3】：

不太优雅，但非常简单：定义***变量，然后将 set! 或 setf 从 let 内部转换为 lambdas，具体取决于它是 Scheme 还是 CL。