Question

我一直在读sicp试图理解方案，特别是宏。我注意到sicp根本没有谈论宏。我在Paul Graham的网站上看到：

Viaweb编辑器的源代码大概是20-25％的宏。宏比普通的Lisp函数更难编写，并且当它们不必要时使用它们被认为是不好的风格。所以代码中的每个宏都在那里，因为它必须是。

所以我非常想知道如何编写宏以及如何使用它们，所以我读了这个关于宏的网站：http://www.willdonnelly.net/blog/scheme-syntax-rules/ 但该网站只是解释了如何编写“for”宏。我认为保罗格雷厄姆谈论CL和其他关于计划的博客谈话，但它们部分相同。 那么，wat可以是普通程序无法做到的事情的一个例子，因此必须用宏来完成？

编辑：我已经看过类似的question了，但是想问一下你是否有某种疯狂的算法可以用宏来做，这些算法无法通过程序完成（除了语法糖之外）在那个问题的答案中描述。）

Answer 1

宏是一个棘手的主题，我个人在不少于十几次的时间内完全颠倒了我自己的观点，所以把所有事情都拿走了。

如果您只是熟悉宏，那么您将发现最有帮助的是那些澄清或加速现有表达式的宏。

你可能接触过的一个宏是照应宏，它今天仍然像保罗格雷厄姆创造这个词一样受欢迎：

(define-syntax (aif x)
  (syntax-case x ()
    [(src-aif test then else)
     (syntax-case (datum->syntax-object (syntax src-aif) '_) ()
       [_ (syntax (let ([_ test]) (if (and _ (not (null? _))) then else)))])]))

这些宏介绍＆＃34; anaphora＆＃34;变量，即it，可以在if语句的结果和替代子句中使用，例如：

(aif (+ 2 7)
  (format nil "~A does not equal NIL." it)
  (format nil "~A does equal NIL." it))

这样可以省去键入let语句的麻烦 - 这可以在大项目中加起来。

更广泛地说，改变程序结构的转换，动态生成＆＃34;模板化＆＃34;代码或其他＆＃34; break＆＃34;规则（你希望知道它足以打破！）是宏的传统领域。我可以写一下如何用宏来简化无数项目和作业 - 但我认为你会得到这个想法。

学习Scheme风格的宏有点令人生畏，但我向你保证有excellent guides to syntax-rules-style macros for the merely eccentric，随着你获得越来越多的宏经验，你可能会得出结论，他们是一个美丽的想法，值得这个名字＆＃34; Scheme＆＃34;。

如果您碰巧使用了Racket（以前称为PLT方案） - It has excellent documentation on macros，甚至在此过程中提供了一些巧妙的技巧（我也猜测大部分内容都可以很容易用另一种方案方言写的，没有问题）

Answer 2

以下是一个标准答案（其中一部分也在SICP中介绍 - 例如，请参阅Exercise 1.6;还要在text中搜索关键字“特殊表单”）：在呼叫中像Scheme这样的值语言，普通的程序（函数）必须在主体之前评估它的参数。因此，if，and，or，for，while等特殊表单无法通过普通程序实现（至少不使用< em> thunks ，如(lambda () body)，它们是为延迟body的评估而引入的，可能会产生性能开销）;另一方面，其中许多可以实现宏，就像RnRS中所做的那样（例如，参见and define-syntax的定义第69页。）

Answer 3

简单的答案是，您可以使用新语法来延迟评估对功能至关重要。想象一下，您希望新的if与if-elseif的工作方式相同。在Lisp中，它会像cond一样，但没有明确的begin。示例用法是：

(if* (<= 0 x 9) (list x)
     (< x 100)  (list (quotient x 10) (remainder x 10))
     (error "Needs to be below 100"))

将此作为一个程序来实现是不可能的。我们可以通过要求用户给我们thunks来实现相同的功能，因此部件将成为可以运行的程序：

(pif* (lambda () (<= 0 x 9)) (lambda () (list x))
      (lambda () (< x 100)) (lambda () (list (quotient x 10) (remainder x 10)))
      (lambda () (error "Needs to be below 100")))

现在它很容易实现：

(define (pif* p c a . rest)
  (if (p)
      (c)
      (if (null? rest)
          (a)
          (apply pif* a rest))))

JavaScript和几乎所有其他不支持宏的语言都是这样做的。现在，如果您想让用户有能力制作第一个而不是第二个，那么您需要宏。您的宏可以将第一个写入第二个，以便您的实现可以是一个函数，或者只需将代码更改为嵌套：

(define-macro if*
  (syntax-rules ()
    ((_ x) (error "wrong use of if*"))
    ((_ p c a) (if p c a))
    ((_ p c next ...) (if p c (if* next ...)))))

或者如果你想使用这个程序，只需将每个参数包装在lambda中就更简单了：

(define-syntax if*
 (syntax-rules ()
   ((_ arg ...) (pif* (lambda () arg) ...)))

宏的需求是减少样板并简化语法。当您看到相同的结构时，您应该尝试将其抽象为一个过程。如果这是不可能的，因为参数以特殊形式使用，你可以用宏来完成。

Babel，ES6到ES5转换器将JavaSript ES6语法转换为ES5代码。如果ES5有宏，那就像制作兼容性宏来支持ES6一样容易。实际上，由于程序员不必等待新版本的语言来赋予其新的奇特功能，因此该语言的新版本的大多数功能都是不必要的。如果该语言具有卫生宏观支持，则几乎不需要Algol语言（PHP，Java，JavaScript，Python）中的新语言功能。

对于无法通过程序执行的宏，您可以做些什么？

3 个答案: