Question

对于Racket编程语言，为什么lambda不被视为函数？例如，它不能被定义为这样的高阶函数。 (define (my-lambda args body) (lambda args body))

Answer 1

lambda需要是Scheme中的核心语言功能（例如if，let，define），因为它正在构建closure所以需要管理已关闭的集合或free variables（并以某种方式将其绑定放在闭包中）。

例如：

(define (translate d) (lambda (x) (+ d x)))

当您调用或评估(translate 3)时，d为3，因此动态构造的闭包应该记住d绑定到3. BTW，您通常需要{{1}的结果}和(translate 3)是两个不同的闭包共享一些常见的代码（但(translate 7)具有不同的绑定）

另请阅读λ-calculus。

解释所有细节都需要整本书。幸运的是，C。Queinnec写过它，所以请阅读他的Lisp In Small Pieces书。

（如果你读法语，你可以阅读该书的最新法语version）

另请参阅Kernel programming language。

另请阅读关于evaluation strategy的wikipage。

PS。你可以和一些Lisp实现（特别是MELT，可能SBCL）这样做，将d定义为macro -e.g。这将扩展为以特定于实现的方式构建一些闭包（但lambda不能被定义为函数）。

Answer 2

您的问题缺失了一个关键区别：

lambda是语法。
程序值。

lambda表单是一种表达形式，其值是一个过程。是否＆＃34; lambda是一个函数＆＃34;从类型错误开始，可以这么说，因为lambda和程序不会生活在同一个世界。

但是，让我们把它放在一边。另一种看待这种情况的方法是根据评估规则来考虑它。对于参数的过程应用，默认的Scheme评估规则可以用伪代码表示，如下所示：

(define (eval-application expr env)
  (let ((values
        ;; Evaluate each subexpression in the same environment as the 
        ;; enclosing expression, and collect the result values. 
        (map (lambda (subexpr) (eval subexpr env)) 
             expr)))
    ;; Apply the first value (which must be a procedure) to the
    ;; other ones in the results.
    (apply (car values) (cdr values))))

英文：

评估与＆＃34; parent＆＃34;在同一环境中的所有子表达式。
apply第一个结果（必须已经评估过程）到其余的列表中。

现在，lambda无法成为某个程序的另一个原因是此评估规则对lambda表达式不起作用。特别是，lambda的要点是不立即评估它的身体！特别是这会折磨你的my-lambda - 如果你试图以这种方式使用它：

(my-lambda (x) (+ x x))

...必须立即将中间的(x)评估为在整个表达式出现的环境中调用名为x的过程。还必须立即评估(+ x x)。

因此lambda需要自己的评估规则。正如Basile的回答所指出的那样，这通常是作为Scheme系统实现中的原语实现的，但是我们可以用伪代码将其绘制成类似的东西：

;;;
;;; Evaluate an expression of this form, returning a procedure:
;;;
;;;     (lambda <formals> <body> ...)
;;;
(define (eval-lambda expr env)
  (let ((formals (second expr))
        (body (cddr expr)))
  ;; We don't evaluate `body` right away, we return a procedure.
  (lambda args
    ;; `formals` is never evaluated, since it's not really an 
    ;; expression on its own, but rather a subpart that cannot
    ;; be severed from its enclosing `lambda`.  Or if we want to
    ;; say it all fancy, the `formals` is *syncategorematic*...
    (let ((bindings (make-bindings formals args)))
      ;; When the procedure we return is called, *then* we evaluate 
      ;; the `body`--but in an extended environment that binds its
      ;; formal parameters to the arguments supplied in that call.
      (eval `(begin ,@body) (extend-environment env bindings))))))

;;;
;;; "Tie" each formal parameter of the procedure to the corresponding
;;; argument values supplied in a given call.  Returns the bindings
;;; as an association list.
;;;
(define (make-bindings formals args)
  (cond ((symbol? formals)
         `((,formals . args)))
        ((pair? formals)
         `((,(car formals) . ,(car args))
           ,@(make-bindings (cdr formals) (cdr args))))))

要理解这个伪代码，经过时间考验的是研究如何构建元循环解释器的许多Scheme书籍之一（用Scheme编写的Scheme解释器）。请参阅示例this section of Structure and Interpretation of Computer programs。

Answer 3

函数调用（e0 e1 e2）的评估方式如下

e0，结果（希望是）函数f
评估e1，结果为值v1
e2，结果为值v2
f的函数体在其中的环境中进行评估形式参数绑定到值v1和v2。请注意，在激活函数体之前，将评估所有表达式e0，e1和e2。

这意味着像（foo #t 2（/ 3 0））这样的函数调用会在评估（/ 3 0）时导致错误 - 在将控制权移交给foo的主体之前。

现在考虑特殊形式lambda。在(lambda (x) (+ x 1))中，这会创建一个变量x的函数，当使用值v调用时，它将计算(+ v 1)。

如果相反lambda是一个函数，则在(x)的主体被激活之前评估表达式(+ x 1)和lambda。现在(x)很可能会产生错误 - 因为(x)意味着调用没有参数的函数x。

简而言之：在将控件传递给函数体之前，函数调用将始终评估所有参数。如果不评估某些表达式，则需要特殊形式。

此处lambda是一个表单，不会评估所有子表单 - 因此lambda需要是一种特殊形式。

Answer 4

在Scheme术语中，我们在整个标准报告中使用术语过程而不是功能。因此，由于这是关于方案方言，我将使用术语过程。

在标准#!racket和#!r6rs过程等热切语言中，在使用新的词法环境评估正文之前，先评估其参数。因此，if和lambda具有特殊的评估规则，而不是程序，特殊形式和宏是引入新语法的方式。

在像#!lazy这样的懒惰语言中，需要进行球拍评估，因此许多以急切语言实现为宏/特殊形式的表单可以作为过程实现。例如。您可以使用if将cond作为一个程序，但不能使用cond if，因为这些术语本身会被视为访问时的表单，例如(cond (#t 'true-value))会因为#t不是程序而失败。 lambda与参数列表有类似的问题。

为什么lambda不是一个函数

4 个答案: