我想在Lisp中使用SBCL 1.3.3为Windows x86_64编写斐波那契数字计算函数fib
。使用延迟计算以避免重复。到目前为止,工作代码是:
(defvar *fibs* (make-hash-table))
(defun get-value (idx)
(if (functionp (gethash idx *fibs*))
(setf (gethash idx *fibs*)
(funcall (gethash idx *fibs*)))
(gethash idx *fibs*)))
(defun fib (n)
(loop for i from 0 below n
if (< i 2) do (setf (gethash i *fibs*) 1)
else do (setf (gethash i *fibs*)
(eval `(lambda () (+ (get-value ,(- i 2))
(get-value ,(- i 1)))))))
(get-value (- n 1)))
现在,我不想在eval
内拨打fib
,所以我在这里介绍一下宏:
(defvar *fibs* (make-hash-table))
(defun get-value (idx)
(if (functionp (gethash idx *fibs*))
(setf (gethash idx *fibs*)
(funcall (gethash idx *fibs*)))
(gethash idx *fibs*)))
(defmacro code-for (idx)
`(lambda () (+ (get-value ,(- idx 2))
(get-value ,(- idx 1)))))
(defun fib (n)
(loop for i from 0 below n
if (< i 2) do (setf (gethash i *fibs*) 1)
else do (setf (gethash i *fibs*) (code-for i)))
(get-value (- n 1)))
但它说:
; in: DEFUN FIB
; (CODE-FOR I)
;
; caught ERROR:
; during macroexpansion of (CODE-FOR I). Use *BREAK-ON-SIGNALS* to intercept.
;
; Argument X is not a NUMBER: I
;
; compilation unit finished
; caught 1 ERROR condition
这很奇怪:代码中没有参数X
,I
总是用作整数。
经过一些研究,我发现宏code-for
内有loop
的宏观扩展,而code-for
收到i
作为符号(?)而不是号码,这就是抱怨。不过,我不知道为什么代码错了,或者如何改进它。
编辑12.04.2018。
正如tfb所指出的,解决问题的最佳方法取决于问题所在。整个问题是向学生解释什么是懒惰评估,如何在Lisp中完成以及为什么可能需要它。 Fibonacci数不是这个例子的主要目标。
coredump显示了问题的根本原因(宏扩展)及其解决方案(i的额外绑定)。不幸的是,这使得所有代码都不适合展示,因为有太多额外的解释。所以我最后通过递归更改loop
:
(defvar *fibs* (make-hash-table))
(defun get-value (idx)
(if (functionp (gethash idx *fibs*))
(setf (gethash idx *fibs*)
(funcall (gethash idx *fibs*)))
(gethash idx *fibs*)))
(defun fib (n &optional (i (- n 1)))
(if (< i 2) (setf (gethash i *fibs*) 1)
(setf (gethash i *fibs*)
(lambda () (+ (get-value (- i 2))
(get-value (- i 1))))))
(if (zerop i) (get-value (- n 1))
(fib n (- i 1))))
答案 0 :(得分:3)
[注意coredump的回答解释了你的宏有什么问题:我专注于该函数的错误以及更好的解决问题的方法。]
我不确定您认为在这里需要EVAL
的原因或宏:您可以使用LAMBDA
创建一个函数。以下是您的代码的一个版本:
(defvar *fibs* (make-hash-table))
(defun get-value (idx &optional (default nil))
;; return the value and whether it was there. If it's a function,
;; call it and stash the result
(multiple-value-bind (got presentp)
(gethash idx *fibs* default)
(values
(typecase got
(function (setf (gethash idx *fibs*)
(funcall got)))
(t got))
presentp)))
(defun fib (n)
(loop for i from 0 below n
if (< i 2) do (setf (gethash i *fibs*) 1)
else do (setf (gethash i *fibs*)
(let ((i i))
;; rebind I as we don't want to depend on whatever
;; LOOP does, which probably is mutate a single
;; binding of I
(lambda () (+ (get-value (- i 2))
(get-value (- i 1)))))))
;; just return the first value as we know the second will be T, and
;; it's not interesting
(values (get-value (- n 1))))
但这是一种相当严峻的方法。相反,您可以使用如下所示的显式记忆函数:
(defun fibonacci (n)
;; an explicitly-memoized version of the Fibonacci function
(let ((memo (make-hash-table :test #'eql)))
(labels ((fib (m)
(cond
((< m 1)
(error "defined on naturals (excluding 0)"))
((< m 3)
1)
(t
(multiple-value-bind (v p) (gethash m memo)
(if p
v
(setf (gethash m memo) (+ (fib (- m 1))
(fib (- m 2))))))))))
(fib n))))
更好的是,定义一个允许你记忆任何功能的宏:那里有一些包可以让你这样做,虽然我不确定它们是什么(一个是由于我,但我不确定没有更好的,或者实际上现在找到我的那个!)
答案 1 :(得分:2)
以下是code-for
看到的内容:
(code-for i)
第一个参数是符号i
。但是,您尝试在宏展开期间使用此符号执行算术运算。这失败了。
现在,我不想在内部调用eval,所以我介绍了宏
这通常是宏的错误用法。所有宏操作都是代码,无法知道 runtime 值等于什么。
eval
和宏都不是必需的您可以轻松构建闭包:
(lambda () (+ (get-value (- i 2))
(get-value (- i 1))))
这里唯一的问题是lambda关闭的i
正在被循环变异。当你最终调用闭包时,它的值将是不同的。你必须建立一个新的绑定:
(let ((i i)) (lambda ...))