常见的lisp中FUNCALL和＃'函数名有什么区别？

Question

我正在读一本关于作业的书，我明白使用＃'将变量视为函数而不是变量。但我对FUNCALL有点朦胧。我理解lisp使变量成为对象，所以函数名称只是一个'指针'（可能是一个坏词，但希望你得到我的意思），在这种情况下你使用＃'来调用它，或者是funcall调用它们的唯一方法是什么？离。

(defun plot (fn min max step)
(loop for i from min to max by step do
      (loop repeat (funcall fn i) do (format t "*"))
      (format t "~%")))

我不能这样做：

(defun plot (fn min max step)
(loop for i from min to max by step do
      (loop repeat #'(fn i) do (format t "*"))
      (format t "~%")))

我想我的困惑在于函数名称的确切含义。当我读到这本书时，它说变量的值就是函数对象。

Answer 1

#'function-name是(function function-name)。没有任何东西被调用，评估与function-name（表示函数的对象）相关联的函数的结果。 funcall用于调用函数。

请参阅funcall中的function和HyperSpec。

使用两者的示例会话：

CL-USER> (defun square (x) (* x x))
SQUARE
CL-USER> #'square
#<FUNCTION SQUARE>
CL-USER> (function square)
#<FUNCTION SQUARE>
CL-USER> (funcall #'square 3)
9
CL-USER> (funcall 'square 3)
9

funcall的第二次调用有效，因为它也接受一个符号作为函数指示符（有关详细信息，请参阅上面funcall的链接）。

Answer 2

Common Lisp中需要#'和funcall符号，因为这种语言是所谓的“Lisp-2”，其中给定符号可以具有两个独立且不相关的主要“含义”，通常列出如

1. 当用作表单的第一个元素时，它表示函数
2. 在任何其他地方使用时，它表示变量

这些是近似解释，您将在以下示例中看到“表单的第一个元素”和“任何其他位置”不是正确的定义。

考虑例如：



上面的代码打印144 ......起初看起来可能会令人惊讶，但原因是同名square使用了两个不同的含义：给定参数的函数返回结果将参数乘以自身和局部变量square乘以值12。

名称square的第一次和第三次使用意思是名为square的函数，我用红色绘制了名称。第二个和第四个用途是关于名为square的变量，而是涂成蓝色。

Common Lisp如何决定哪个是哪个？关键是...... defun之后的位置，在这种情况下，它显然是一个函数名，就像它是(square square)第一部分中的函数名一样。同样作为let形式内列表的第一个元素，它显然是变量名称，它也是(square square)第二部分中的变量名称。

这看起来很精神病......不是吗？好吧，Lisp社区确实存在一些分歧，即这种双重含义是否会使事情更简单或更复杂，而且它是Common Lisp和Scheme之间的主要区别之一。

如果不深入细节，我只会说这个看起来很疯狂的选择是为了让Lisp宏更有用，提供足够的卫生，使它们能够很好地工作，而不会增加复杂性并消除完整卫生宏的表现力。肯定这是一个复杂的问题，这使得向学习它的人解释语言变得更加困难（这就是为什么Scheme被认为是一种更好（更简单）的教学语言）但是许多专家lispers认为这是一个很好的选择，使得Lisp语言变成了更好的解决实际问题的工具。

同样在人类语言中，语境无论如何都扮演着重要的角色，对于人类来说，这不是一个严重的问题，有时候同一个词可以用于不同的含义（例如，作为名词或动词，如“加州是州”我住在“或”陈述你的意见“）。

即使在Lisp-2中，您也需要将函数用作值，例如将它们作为参数传递或将它们存储到数据结构中，或者您需要将值用作函数，例如调用已接收的函数作为参数（您的情节案例）或已存储在某处。这是#'和funcall发挥作用的地方......

#'foo确实只是(function foo)的快捷方式，就像'x (quote x)的快捷方式一样。这个“函数”是一个特殊的形式，给定一个名称（在这种情况下为foo）返回相关的函数作为一个值，你可以存储在变量中或传递：

(defvar *fn* #'square)

在上面的代码中，例如变量*fn*将接收之前定义的函数。函数值可以像字符串或数字一样处理。

funcall是相反的，允许调用函数不使用其名称但使用值...

(print (funcall *fn* 12))

上面的代码将显示144 ...因为现在正在调用存储在变量*fn*中的函数作为参数传递12。

如果你知道“C”编程语言，那么类比考虑(let ((p #'square))...)就像取square函数的地址一样（与{ int (*p)(int) = □ ...}一样），而(funcall p 12)则是(*p)(12)比如使用指针调用函数（与p(12)一样，“C”允许缩写为square）。

Common Lisp中令人困惑的部分是，您可以在同一范围内同时拥有名为square的函数和名为funcall的变量，并且该变量不会隐藏该函数。当您需要将变量的值用作函数或者您希望将函数用作值时，function和{{1}}是可以使用的两个工具。