定义，让和设置之间的区别！

Posted 2023-02-19

【中文标题】定义，让和设置之间的区别！

【英文标题】：Difference between define, let and set!

【发布时间】：2011-07-21 08:02:14

【问题描述】：

好的，这是一个相当基本的问题：我正在关注 SICP 视频，我对 define、let 和 set! 之间的区别有点困惑。

1) 根据视频中的 Sussman 的说法，define 只允许将值附加到变量一次（在 REPL 中除外），特别是不允许两个行内定义。然而，Guile 愉快地运行了这段代码

(define a 1)
(define a 2)
(write a)

并按预期输出 2。事情有点复杂，因为如果我尝试这样做（编辑：在上述定义之后）

(define a (1+ a))

我得到一个错误，而

(set! a (1+ a))

是允许的。我仍然不认为这是set! 和define 之间的唯一区别：我错过了什么？

2) define 和 let 之间的区别让我更加困惑。我知道理论上let 用于在本地范围内绑定变量。不过，在我看来，这与define 相同，例如我可以替换

(define (f x)
    (let ((a 1))
        (+ a x)))

与

(define (g x)
    (define a 1)
    (+ a x))

和f 和g 工作相同：特别是变量a 在g 之外也未绑定。

我认为这很有用的唯一方法是let 的范围可能比整个函数定义的范围更短。在我看来，人们总是可以添加一个匿名函数来创建必要的范围，并立即调用它，就像在 javascript 中所做的那样。那么，let 的真正优势是什么？

【问题讨论】：

你应该在f的定义中正确缩进(+ a x)，因为它在let的范围内。

你说得对，谢谢

看你使用的scheme系统。

直接来自大师（杰拉尔德·苏斯曼）：youtu.be/dO1aqPBJCPg?t=1080

@pakman 该视频说，define 是 let 的语法糖。所以，它仍然没有说明为什么我们需要定义和让，或者在什么情况下你会使用一个而不是另一个。

【参考方案1】：

您的意思是 (+ 1 a) 而不是 (1+ a) 吗？后者在语法上无效。

let 定义的变量范围绑定到后者，因此

(define (f x)
  (let ((a 1))
    (+ a x)))

在语法上是可能的，而

(define (f x)
  (let ((a 1)))
  (+ a x))

不是。

所有变量都必须在函数开头为defined，因此可以使用以下代码：

(define (g x)
  (define a 1)
  (+ a x))

虽然这段代码会产生错误：

(define (g x)
  (define a 1)
  (display (+ a x))
  (define b 2)
  (+ a x))

因为定义后的第一个表达式意味着没有其他定义。

set! 不定义变量，而是用于为变量分配新值。因此这些定义毫无意义：

(define (f x)
  (set! ((a 1))
    (+ a x)))

(define (g x)
  (set! a 1)
  (+ a x))

set! 的有效用法如下：

(define x 12)
> (set! x (add1 x))
> x
13

虽然不鼓励这样做，因为 Scheme 是一种函数式语言。

【讨论】：

1+在Scheme的某些版本中是一个函数，所以调用是有效的。

好吧，define 只允许在函数开头的事实很有趣。这排除了取消匿名函数以创建函数范围的可能性，至少在某些情况下是这样。

@Jeremiah：它是否与 Racket 中的 add1 相同，该函数会增加其参数？

是的，1+是增量函数：(define (1+ a) (+ 1 a))

在 Racket 中，变量可以定义在函数中的任何位置，而不需要在函数的开头。

【参考方案2】：

您可以多次使用define，但不能 惯用语：define 表示您正在向 环境和set! 暗示你正在改变一些变量。

我不确定 Guile 以及为什么它会允许 (set! a (+1 a)) 但是 如果 a 尚未定义，那应该不起作用。通常一个人会使用 define 引入一个新变量并仅使用 set! 对其进行变异 稍后。

您可以使用匿名函数应用程序代替let，在 事实上，这通常正是 let 扩展的内容，几乎是 总是一个宏。这些是等价的：

(let ((a 1) (b 2))
  (+ a b))

((lambda (a b)
   (+ a b))
 1 2)

您使用let 的原因是它更清晰：变量名称就在值旁边。

在内部定义的情况下，我不确定 Yasir 是 正确的。至少在我的机器上，在 R5RS 模式下运行 Racket 常规模式允许内部定义出现在 函数定义，但我不确定标准是怎么说的。在任何 案例，在 SICP 很晚的时候，内部定义姿势的技巧是 深入讨论。第 4 章，如何实现互递归 探索内部定义及其对实施的意义 元循环解释器。

所以坚持下去！ SICP 是一本很棒的书，视频讲座也很棒。

【讨论】：

"...但我不确定标准是怎么说的。" R5RS 方案（第 5.2 节）和 R6RS 方案（第 11.2 节）都要求这样做，以实现功能定义体，defines 只能出现在顶部。

【参考方案3】：

您的困惑是合理的：“让”和“定义”都创建了新的绑定。 “让”的一个优点是它的含义非常明确。各种 Scheme 系统（包括 Racket）对于普通的“让”的含义绝对没有分歧。

“定义”形式是一锅不同的鱼。与 'let' 不同，它不会用括号包围正文（绑定有效的区域）。此外，它在顶层和内部可能意味着不同的事情。不同的 Scheme 系统对“定义”的含义截然不同。事实上，Racket 最近通过添加可能出现的新上下文来改变“定义”的含义。

另一方面，人们喜欢“定义”；它的缩进较少，并且通常具有“按我的意思做”级别的范围界定，允许递归和相互递归过程的自然定义。事实上，我就在前几天被这个咬了:)。

最后，“设置！”；像'让'，'设置！非常简单：它改变了现有的绑定。

FWIW，在 DrRacket 中理解这些范围的一种方法（如果您正在使用它）是使用“检查语法”按钮，然后将鼠标悬停在各种标识符上以查看它们的绑定位置。

【讨论】：

谢谢；我已经编辑了这个问题，以明确我使用的是set! sfter 定义。该段中的要点是，我可以 set! 变量取决于其先前的值，但我不能 define 变量取决于其先前的值。

对；这是因为“定义”的范围包括绑定本身的右侧。这很重要，因为它允许“定义”创建递归过程，而“让”无法做到这一点（除非您使用类似 Y 组合器的技巧）。

在鸡计划中，设置！也可以用来引入新的绑定。这让我在探索性编程时绊倒了一次。例如， (define (foo a) (set!ba)) 将愉快地在环境的新运行上工作： csi -e '(define (foo a) (set!b (* a 2))) (foo 42) （显示 b）'。好像就这么定了！将环境从大多数本地遍历到全局，直到找到命名变量。我正在使用 4.9.0.1。

【参考方案4】：

约翰克莱门茨的回答很好。在某些情况下，您可以看到 defines 在每个版本的 Scheme 中变成了什么，这可能有助于您了解发生了什么。

例如，在 Chez Scheme 8.0 中（它有自己的 define 怪癖，尤其是 R6RS！）：

> (expand '(define (g x)
             (define a 1)
             (+ a x)))
(begin
  (set! g (lambda (x) (letrec* ([a 1]) (#2%+ a x))))
  (#2%void))

您会看到“***”定义变成了 set!（尽管在某些情况下只是扩展 define 会改变事情！），但是内部定义（即在另一个块中的 define）变成letrec*。不同的 Scheme 会将该表达式扩展为不同的事物。

MzScheme v4.2.4：

> (expand '(define (g x)
             (define a 1)
             (+ a x)))
(define-values
 (g)
 (lambda (x)
   (letrec-values (((a) '1)) (#%app + a x))))