Scheme / Guile：函数内部的可变自重定义

Question

我觉得理解这种微妙之处可能有助于我理解范围在方案中的作用。

那么，如果你尝试做类似的事情，为什么Scheme会出错：

(define (func n)
  (define n (+ 1 n))
  n)

调用函数时，它只会在运行时出错。

我觉得奇怪的原因是因为Scheme确实允许重新定义，甚至在函数内部。例如，这不会给出错误，并且总是按预期返回值5：

(define (func n)
  (define n 5)
  n)

此外，Scheme似乎也支持全球空间的自我重新定义。例如：

(define a 5)
(define a (+ 1 a))

没有错误，导致“a”按预期显示“6”。

那么为什么同样的事情在函数内部发生时会产生运行时错误（它确实支持重新定义）？换句话说：为什么自我重新定义只在函数内部不起作用？

Answer 1

全球define

首先，顶级程序由实现的不同部分处理而不是在函数中处理，并且不允许定义已定义的变量。

(define a 10)
(define a 20) ; ERROR: duplicate definition for identifier

它可能会在REPL中运行，因为重新定义东西是很常见的，但是在运行程序时这绝对是禁止的。在R5RS之前和之前发生的事情都没有明确规定并且没有关注，因为违反规范它不再是一个计划程序，实施者可以自由地做任何他们想做的事情。结果当然是许多未指明的东西得到特定于实现的行为，这些行为不可移植或不稳定。

<强>解决方案：

set!改变绑定：

(define a 10)
(set! a 20) 

lambda中的

define（函数，let，...）

lambda中的define是完全不同的东西，由完全不同的实现部分处理。它由宏/特殊表单lambda处理，以便将其重写为letrec*

letrec*或letrec用于使函数递归，因此在计算表达式时名称必须可用。因此，当您define n时，它已经隐藏了您作为参数传递的n。此外，R6RS实现者需要在评估尚未初始化的绑定时发出错误信号，这可能发生了什么。在R6RS实施者可以自由地做任何他们想做的事之前：

(define (func n)
  (define n (+ n 1)) ; illegal since n hasn't got a value yet!
  n)

这实际上变成了：

(define func
  (lambda (n)
    (let ((n 'undefined-blow-up-if-evaluated))
      (let ((tmpn (+ n 1)))
        (set! n tmpn))
      n)))

现在编译器可能会发现它在编译时违反了规范，但许多实现在运行之前都不知道。

(func 5) ; ==> 42

如果实施者对书籍有良好的品味，那么R5RS的结果非常好。 您说的版本的不同之处在于，这并不违反在正文之前评估n的规则：

(define (func n)
  (define n 5)
  n)

变为：

(define func
  (lambda (n)
    (let ((n 'undefined-blow-up-if-evaluated))
      (let ((tmpn 5)) ; n is never evaluated here!
        (set! n tmpn))
      n)))

<强>解决方案

使用非冲突名称

(define (func n)
  (define new-n (+ n 1))
  new-n)

使用let。在评估表达式时，它没有自己的绑定：

(define (func n)
  (let ((n (+ n 1)))
    n))