僅使用LISP基元定義defmacro函數？

Question

McCarthy's小學S-功能和謂語​​，eq，car，cdr，cons

接着，他添加到他的基本符號，使書寫了他所謂的S-功能：quote，cond，lambda， label

在此基礎上，我們將稱之爲「LISP的原語」（雖然我開約型謂詞像numberp參數）

如何你會在你選擇的LISP中僅使用這些基元來定義defmacro函數嗎？ （包括Scheme和Clojure）

Answer 1

試圖在像McCarthy的LISP機器這樣的機器上執行此操作的問題在於，沒有辦法在運行時阻止參數評估，並且無法在編譯時更改這些東西（這是宏執行的操作：它們在編譯之前重新排列代碼，基本上）。

但是這並不能阻止我們在運行時在McCarthy的機器上重寫我們的代碼。訣竅是引用我們傳遞給我們的「宏」的參數，所以它們不會被評估。

作爲一個例子，我們來看看我們可能想要的函數; unless。我們的理論函數有兩個參數，p和q，並且返回q，除非p爲真。如果p爲真，則返回零。

一些例子（Clojure中的語法，但是這不會改變任何東西）：

(unless (= "apples" "oranges") "bacon") 
=> "bacon" 

(unless (= "pears" "pears") "bacon") 
=> nil 

所以起初我們可能要編寫unless作爲一個函數：

(defn unless [p q] 
    (cond p nil 
      true q)) 

，這似乎工作得很好：

(unless true 6) 
=> nil 

(unless false 6) 
=> 6 

而且隨着麥卡錫的LISP，它只會工作精細。問題是我們現代Lisp中不僅沒有副作用代碼，所以所有傳遞給unless的參數都會被評估，無論我們是否希望它們是有問題的。事實上，即使在McCarthy的LISP中，如果評估其中一個參數需要年齡，那麼這可能會成爲一個問題，我們只想很少這樣做。但這是一個副作用問題。

因此，我們希望我們的unless評估並返回q只有如果p是假的。如果我們通過q和p作爲函數的參數，我們不能這樣做。

但是我們可以在他們將quote傳遞給我們的函數之前，阻止他們的評估。我們可以使用eval（也被定義，僅使用引用論文中稍後基元定義的基元和其他函數）的功能來評估我們需要什麼，以便在需要時進行評估。

因此，我們有一個新的unless：

(defn unless [p q] 
    (cond (eval p) nil 
      true (eval q))) 

我們用它有點不同：

(unless (quote false) (quote (println "squid!"))) 
=> "squid" nil 
(unless (quote true) (quote (println "squid!"))) 
=> nil 

有你有什麼可以慷慨地被稱爲宏。

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但這不是defmacro或其他語言的等價物。這是因爲在McCarthy的機器上，在編譯期間沒有辦法執行代碼。如果您使用eval函數來評估代碼，則無法知道不會評估「宏」函數的參數。閱讀和評價之間的差異與現在不同，雖然這個想法在那裏。 「重寫」代碼的能力就在那裏，在quote的清涼中以及與eval一起的列表操作中，但它並沒有像現在這樣被用在語言中（我稱之爲語法糖，幾乎是：只是引用你的論點，而你已經擁有了宏觀系統的力量。）

我希望我已經回答了你的問題，而沒有試圖自己定義一個像樣的defmacro。如果你真的想看到這一點，我會告訴你在Clojure源代碼中很難操作的source for defmacro，或者是Google的其他代碼。

Answer 2

詳細解釋它的所有細節需要很多空間和時間才能在這裏找到答案，但大綱非常簡單。每個LISP最終的核心就像READ-EVAL-PRINT循環一樣，這就是說，一個元素一個元素，一個元素一個元素，解釋它，並且改變狀態 - 無論是在內存中還是打印結果。

讀部分着眼於每個元素閱讀和做一些事情吧：（？）

(cond ((atom elem)(lambda ...)) 
     ((function-p elem) (lambda ...))) 

爲了解釋宏，你只需要實現放入存儲宏某處的模板文本的功能，這個repl循環的謂詞 - 意思是簡單地定義一個函數 - 表示「哦，這是一個宏！」，然後將該模板文本複製回讀取器，以便解釋它。

如果你真的想看到多毛的細節，請閱讀計算機程序的結構和解釋或閱讀Queinnec的Lisp in Small PIeces。