是否有可能在lisp中將遞歸函數重寫爲宏？

Question

我寫了這個快速排序功能：

(defun quicksort (lst) 
    (if (null lst) 
     nil 
     (let ((div (car lst)) 
      (tail (cdr lst))) 
     (append (quicksort (remove-if-not (lambda (x) (< x div)) tail)) 
       (list div) 
       (quicksort (remove-if  (lambda (x) (< x div)) tail)))))) 

，但我不能把它改寫爲宏，它不工作，也沒有，例如，這個簡單的FOO（遞歸總和 - 我知道，有點傻，但正如爲例）：

(defun Suma (lst) 
    (if (cdr lst) 
     (+ (Suma (cdr lst)) 
     (car lst)) 
     (car lst))) 

正常工作，但宏：

(defmacro SumaMacro (lst) 
    '(if (cdr lst) 
     '(+ (prog (SUMAMACRO (cdr lst))) 
      (prog (car lst))) 
     '(car lst))) 

似乎是錯誤的。有人有任何關於重寫遞歸函數的建議嗎？

Answer 1

你在混合宏和運行時;換句話說，你在混合數值和語法。這裏是一個非常簡單的例子：

(defmacro while (condition &body body) 
    `(when ,condition ,@body (while ,condition ,@body))) 

這裏的壞事是宏不執行身體，它只是構造一個給定的身體一段代碼。所以，當函數中存在那種循環時，它會受到一些條件的保護，如if，這將防止無限循環。但是在這個宏代碼中沒有這樣的條件 - 你可以看到宏擴展到了原來的形式，這意味着它試圖擴展到一些無限的代碼。這就好像你已經寫了

(defun foo (blah) 
    (cons 1 (foo blah))) 

然後將該生成器函數掛鉤到編譯器中。所以要做這些類型的運行時循環，你必須使用一個真正的函數。 （當需要時，您可以使用labels創建一個本地函數來執行遞歸工作。）

Answer 2

將諸如SUM或QUICKSORT這樣的遞歸函數編寫爲宏是沒有意義的。另外，不，一般來說這是不可能的。宏擴展了源代碼。在編譯時，宏只能看到源代碼，但不能看到代碼被調用的真實參數。編譯之後，宏就消失了，並替換爲它生成的代碼。然後這個代碼隨後被參數調用。所以宏不能在編譯時根據僅在運行時已知的參數值進行計算。

例外情況是：當在編譯時/宏擴展時已知參數值時，宏可擴展爲對其自身的遞歸宏調用。但是，這是真正的高級宏使用，沒有什麼可以添加到其他程序員維護的代碼中。

經驗法則：如果你想做遞歸計算，然後使用函數。如果你想處理源代碼，那麼使用宏。

另外，嘗試使用類似Lisp的格式。編輯器計算括號，突出顯示和縮進。不要把括號放在他們自己的路線上，他們會感到孤獨。通常的Lisp風格更加緊湊，並且更多地使用水平空間。如果您使用列表，則使用FIRST和REST，而不是CAR和CDR。

你的 'SUMA' 功能應該是這樣的：

(defun suma (list) 
    (if (rest list) 
     (+ (suma (rest list)) 
     (first list)) 
    (first list))) 

忘掉宏。但是，如果您想了解更多關於宏的知識，那麼Paul Graham的書（On Lisp）（可下載）是一個很好的知識來源。