Common Lisp：按值传递与按引用传递[重复]

Posted 2023-02-25

【中文标题】Common Lisp：按值传递与按引用传递[重复]

【英文标题】：Common Lisp: pass by value vs pass by reference [duplicate]

【发布时间】：2021-12-16 03:58:29

【问题描述】：

我想用 Common Lisp 编写一个函数，它会破坏性地修改它的参数。在 C 或 Rust 中，我会使用一个指向对象的指针/引用，它可以在函数体内被取消引用。我在 CL 中写道：

(defun foo (lst)
  (setf lst NIL))

但是在评估这个表格之后：

(let ((obj (list "a" "b")))
  (foo obj)
  obj) => ("a" "b")

看到函数foo 没有效果。我可以通过按值语义来解释这一点，我们修改推入函数堆栈的参数的本地副本。 如果我们定义另一个函数：

(defun bar (lst)
  (setf (car lst) NIL))

并评估类似的形式

(let ((obj (list "a" "b")))
  (bar obj)
  obj) => (NIL "b")

我们将清楚地看到lst 被修改，就好像我们将使用按引用传递语义一样。所以，(setf lst NIL) 没用，但 (setf (car lst) NIL) 没用。你能解释一下原因吗？

【问题讨论】：

问题出在setf。第一个参数需要place。在foo 中，符号lst 脱离了上下文，但在bar 中，该位置仍然存在于外部上下文中。

setf 用符号作为位置表示您想要改变变量指向的内容，而不是它绑定的对象。例如。 lst = 0 与 (setf lst nil) 相同。 lst 是一个对象，所以(setf (car lst) ...) 改变了对象的汽车访问器，因此你现在更新的是对象而不是绑定。

【参考方案1】：

Common Lisp 按值传递参数，但在大多数情况下（除了原始值类型，如 fixnums 或 floats），值是引用。这与大多数托管语言（例如 Java、Python、JS）的工作方式相同。

在LET-form 中，变量OBJ 的值是对列表的引用，而不是列表本身。该引用是按值传递的，因此在函数内部，参数LST 的值是对同一列表的另一个引用。

在FOO中，引用值被替换为NIL，但是之前引用的列表完全没有被触及。在BAR 中，从堆中检索列表并将其CAR 替换为NIL。由于OBJ 持有对同一列表的引用，因此修改也会对其产生影响。

【讨论】：

感谢您的回答。有一件事还不是很清楚。我可以自己决定，setf 是否应该跟随一个指针，从堆中检索一个对象并修改它，或者它应该只修改它的绑定？如何修改函数foo，使其参数设置为NIL？

如果你使用一个普通的变量名作为SETF的位置，它总是只会修改变量，而不是被引用的对象。要修改对象，必须使用一些访问器（例如CAR、CDR、AREF 等）。要让FOO 像你想要的那样工作，你必须将列表包装在某种盒子对象中，然后你可以修改（例如零秩数组或结构），但更惯用的 Lisp 只返回修改后的根据Rainer Joswig的对象。

【参考方案2】：

对于某些操作，通常的样式是这样的：

(let ((obj (list "a" "b")))
  (setf obj (nbar obj))  ; nbar is destructively modifying the list argument
  (foo obj))

上面使用SETF使用返回值来改变obj的绑定，因为函数nbar本身是做不到的。

由于NBAR 无法访问词法变量obj，因此无法更改它，因此应该从NBAR 返回对象，然后将变量设置为结果值——覆盖前一个绑定。

此规则适用的示例：调用sort、nreverse、...