我想知道是否有任何方法可以使用LISP中的指针模拟C行为。在C中如果你改变一个变量的值，该指针指向它，它就具有全局效果（即该值也将在函数外部改变）。
所以，如果我有
(defun mutate ( a )
(some-magic-function a 5)
)
我知道带有列表的元素是可能的（很多副作用） In common-lisp, how do I modify part of a list parameter from within a function without changing the original list? 但我想知道如何为整个清单做到这一点。
答案 0 :(得分：8)
sds's answer解决了问题的要点，但看起来对于你正在模仿的C代码中发生的事情有点混淆：
我想知道是否有办法模仿C行为 LISP中的指针。在C中，如果更改变量的值，则为 指针指向，它具有全局效果（即值将是 在功能之外也改变了。）
请考虑以下内容，我认为这与您提供的Lisp代码非常相似：
#include<stdio.h>
int a = 3;
int mutate( int a ) {
return a = 5;
}
int main() {
mutate( a ); /* or mutate( 8 ) or anything other argument */
printf( "%d\n", a ); /* prints 3 */
return 0;
}
代码打印3，因为a中的mutate是仅存在于mutate内的变量。仅仅因为它与全局a共享一个名称并不意味着改变一个将改变另一个。此代码中您可以更改mutate变量a的值的唯一位置是mutate。您没有选择“更改[a]指针所指向的变量的值”。你可以做的是将指针传递给变量的值，通过该指针修改值，然后在值中观察结果。这将对应于此C代码：
#include<stdio.h>
int a = 3;
int mutate( int *a ) {
return (*a = 5);
}
int main() {
mutate( &a );
printf( "%d\n", a ); /* prints 5 */
return 0;
}
您也可以使用您喜欢的任何间接方式在Common Lisp中执行此类操作。例如，如果您a cons car的{{1}}格式为3，那么您可以传递cons并修改其car的值1}}：
CL-USER> (defparameter *a* (cons 3 nil))
*A*
CL-USER> (defun mutate (cons)
(setf (car cons) 5))
MUTATE
CL-USER> (mutate *a*)
5
CL-USER> (car *a*)
5
你在Lisp中没有一个address-of运算符，所以你不能完全模拟C代码，你总是需要以某种方式“包装”这个值，如果你想使用这种方法。您可以使用Common Lisp中的现有结构，例如cons单元格，向量或其他任何可以找到的结构。
虽然它没有C风格的指针，但Common Lisp定义了一种非常宽泛的方式来引用读写内存位置，称为Generalized Reference。
5.1.1 Overview of Places and Generalized Reference
广义参考是使用表格，有时称为a 放置，好像它是一个可以读写的变量。该 地点的价值是地方形式评估的对象。该 可以使用setf更改地点的值。绑定的概念 Common Lisp中没有定义一个地方，但实现是 允许通过定义这个概念来扩展语言。
在Common Lisp中，您可以使用setf分配到地点。 suggestions that sds gave共同的共同点是，您可以使用全局变量符号作为setf或symbol-value的位置来修改全局变量的值。也就是说，在(defparameter *a* 3) *a*和(symbol-value '*a*)之类的定义为 places 之后，您可以在其中存储*a*的新值。因此，我宁愿编写一个变量名为place和value的宏，以便明确任何地方都可以用作参数：
(defmacro mutate (place value)
`(setf ,place ,value))
因为词汇变量也是地方，还有另一个尚未考虑的选项。您可以使用词法闭包创建函数，这些函数将提供与C样式指针相同的功能。
(defmacro make-pointer (place)
`(lambda (op &optional value)
(ecase op
((read) ,place)
((write) (setf ,place value)))))
(let* ((x 3)
(xp (make-pointer x)))
(funcall xp 'write 5) ; write a new value to x
(list (funcall xp 'read) ; read the value from x through xp
x)) ; read the value from x directly
;=> (5 5)
在此代码中，make-pointer返回一个可以使用一个或两个参数调用的函数。第一个参数应该是一个符号，read或write，第二个参数（在第一个参数为write时应该提供）是一个存储在该位置的新值。使用read调用时，将返回该地点的值。使用write调用时，会存储并返回一个新值。
但是，这里有多个评估存在一些问题。例如，如果您要执行以下操作，请记住(print 2)返回值2：
(make-pointer (aref some-array (print 2)))
您每次使用指针读取或写入时都会打印2 ，这可能是不可取的。我不知道这个问题是否需要解决，但请继续阅读一些可能的方法来避免这个问题。
在对一个类似的问题（How to mutate global variable passed to and mutated inside function?）进行一些研究之后，值得注意的是，Lisp Machines（运行Lisp Machine Lisp，而不是Common Lisp）有一个更像C指针的概念叫做 locatives ，在Common Lisp, reference to value and actual value的答案中简要提及。一旦你知道了要搜索的术语，就可以很容易地找到更多关于locative的信息，包括Lisp机器手册中的Chapter 13. Locatives和Common Lisp的各种重新实现，包括Alan Crowe's，其中有一条长注释结束（有希望的）简明摘要：
;;; The basic idea is to use closures
稍后（来源读得非常好），你会得到：
;;; It looks as though we are done
;;; now we can translate C code
;;; &x = (addr x), *x = (data x)
但有一点需要注意
;;; The trouble is, we have a multiple evaluation bug.
Crowe接着展示如何使用get-setf-expansion来创建记住如何访问位置并将值存储到的函数，而无需每个评估(print 2)时间。该代码当然值得一读！
答案 1 :(得分：4)
如果你想使用一个函数，你必须传递符号本身：
(defun mutate (symbol value)
(setf (symbol-value symbol) value))
(mutate 'foo 42)
foo
==> 42
请注意引用symbol的{{1}}参数。
mutate不再需要引用(defmacro mutate (symbol value)
`(setf ,symbol ,value))
(mutate foo 42)
foo
==> 42
参数。
Lisp中的参数是passed by value，这意味着函数会看到其参数的值，而不是它存储的位置。
因此，调用symbol，(foo (! 5))，(foo 120)的函数只能看到数字(foo x)，并且绝对无法知道函数是否返回此数字（第1种情况） ，是一个文字（第二种情况）或存储在一个变量（第三种情况）。
宏接收the code (the whole form) 转换并将新代码传递给编译器（或解释器）。因此，宏可以确定如何修改它们的参数（在这种情况下称为places or generalized references）。
答案 2 :(得分：1)
Here is a Common Lisp module，它允许您“获取”Lisp中被视为“位置”的任何存储位置的“地址”：不仅是变量，还有结构的插槽或数组等。
您的地址所在的存储位置可以通过任意复杂的表达式引用，就像在C中一样。
例如，(ref (foo-accessor (cdr (aref a 4)))将创建对通过追踪数组a的第五个元素获取的存储位置的引用，该数组是一个单元格，取其cdr，然后应用{ {1}}从那里检索的对象。
当您取消引用引用时，它不会每次都通过整个链，而是直接到达内存位置。
一个简单的用法是：
foo-accessor请注意，我们在这里获得的内容比C指针更安全。这些指针永远不会变坏。只要这种类型的引用存在于某个地方，那么拥有该地方的对象就不会消失。例如，我们可以安全地返回对词法变量的引用。这些指针并不便宜：dereferencing涉及对闭包的函数调用，而不是简单地追逐内存地址。需要访问存储位置的信息存储在闭包的词法变量绑定环境中，并且必须调用该闭包，以便执行执行获取和设置的代码段。
类似Lisp的语言可以支持更接近实际指针的扩展。这会使垃圾收集器复杂化。例如，假设你可以有一个指针，它只是一个直接针对某个数组的第53个元素的地址（不涉及重量级的词法封闭技巧）。垃圾收集器必须跟踪这些指针，以便不回收通过“内部”指针以这种方式引用的数组。在没有这种扩展的情况下，Lisp垃圾收集器永远不必担心内部指针，这些内部指针不会发生。堆上的对象总是通过指向其正确基址的引用来引用。内部指针意味着垃圾收集器必须解决“哪个对象包含此地址？”的问题。该解决方案可以涉及搜索诸如树的动态数据结构。 （这是Linux内核中采用的方法，需要能够将任意虚拟地址映射到描述保存该地址的虚拟内存映射的(defun mutate-to-five (ptr) | void mutate_to_five(int *a)
(setf (deref ptr) 5)) | { *ptr = 5; }
|
(defparameter a 42) | int a = 42;
| /*...*/
(mutate-to-five (ref a)) | mutate_to_five(&a);
描述符。）
struct vma