Question

长期以来一直在研究宏观作业，但我们完全陷入困境，我的老师时间有限，截止日期已经超出限制。这是我们解决这个问题的最后一次尝试。

说明如下：

我们将编写一个宏匹配模式，将参数expr与许多参数pattern_i相匹配。如果成功，则在评估期间使用pattern_i中的自由变量评估body_i。

模式是s表达式
必须完全匹配
不能使用符号引用

Expr只应评估一次

示例：

 * (match-pattern '((foo bar) foo baz)
      ((car . car)     `(:cons ,car ,car))
      ((one two three) `(:three ,one ,two ,three)))

 (:THREE (FOO BAR) FOO BAZ)

到目前为止我们的策略是这样的：

1

我们计划在宏中用于比较模式的匹配函数。（也许不完全正确，但你得到了重点）

    (defun match (sexpr1 sexpr2)
      (cond ((and (consp sexpr1) (consp sexpr2)) 
             (and (match (first sexpr1) (first sexpr2))
                  (match (rest sexpr1)  (rest sexpr2))))
            ((and (atom sexpr1) (atom sexpr2))
             t)
            (t nil)))

2

我们想要针对expr循环所有模式，并通过将它们传递给我们的匹配函数，我们将返回true或nil。如果是真的，我们将expr分配给模式的主体。

(defmacro match-pattern (sexpr &body body)
  (cond
    ((match sexpr (car (car body))) (print "sexpr shall match with body here"))
    ((null (cdr body)) nil)
    (t `(match-pattern sexpr ,@(cdr body)))))

3

不知道匹配是如何工作的，我们尝试将＃mapcar与匿名lambda函数结合使用，但没有比这更进一步。

这似乎是一种合理的方法吗？报价有很多问题。在描述的例子中有关于expr的引用但不是关于身体模式中的引用，为什么会这样？为什么会出现这样的问题：身体有三个缺点？

Answer 1

解决此问题的常见方法如下：

将匹配器扩展为更精细的中间表示，例如，模式和操作对(('a b) b)已转换为(match-action V1 (match-cons (match-quote a) (match-cons (match-bind b) (match-nil))) (progn b))。
实现一个更简单的宏match-action，它将命令树展开为一系列嵌套绑定和检查。每次失败的检查都会返回特殊的失败值。例如，(match-action V1 (match-bind x) x)已扩展为(let ((x V1)) x)，或(match-action V1 (match-cons (match-bind a) (match-bind b)) (cons b a))已扩展为(if (listp V1) (let ((V2 (car V1)) (V3 (cdr V1)) (a V2) (b V3)) (cons b a)) match-failure)。请注意，match-bind命令必须检查其参数是否已在上下文中，并且在这种情况下，它应转换为结构相等性检查。
现在，实现match宏是微不足道的 - 引入一个新变量（带gensym），将其绑定到表达式的值，并按顺序应用匹配器，除非匹配器返回与match-failure不同的东西。

我希望你能够实现自己的匹配器。请注意，此方法是可扩展的，您可以添加更复杂的模式，如省略号，函数匹配器，正则表达式等。

Answer 2

我记得回答了一个模式匹配问题，但是以一种功能性方式：compare lists using wild cards。以下答案保留了答案的背景。

您的宏可以执行以下操作：

将expr评估为变量;
将每个(pattern &body body)子句展开为调用cmp（或您的match），将结果保存在变量中，如果不是nil，则运行{{1} }}。

示例：

body

鉴于此，您仍然需要：

定义(defmacro match-pattern (expr &rest clauses) (let ((expr-var (make-symbol (symbol-name '#:expr))) (bindings-var (make-symbol (symbol-name '#:bindings)))) `(let ((,expr-var ,expr) (,bindings-var nil)) (declare (ignorable ,expr-var)) (cond ,@(mapcar #'(lambda (clause) (destructuring-bind (pattern &body body) clause `((setf ,bindings-var (cmp ,expr-var ,pattern)) (let (,@(mapcar #'(lambda (var) `(,var (cdr (assoc ',var ,bindings-var)))) (pattern-vars pattern))) ,@body)))) clauses)))));
当匹配模式中存在变量时，调整pattern-vars（或您的cmp）以返回alist变量绑定而不仅仅match。

Common Lisp宏模式匹配

2 个答案: