如何遞歸宏定義得到評估

宏的這種遞歸定義做什麼它應該（和整數從1到n）：如何遞歸宏定義得到評估

(defmacro sum-int-seq (n) 
    `(cond 
    ((equal 0 ,n) 0) 
    (t (+ ,n (sum-int-seq (- ,n 1))))))

例如(sum-int-seq 5)給15

但是爲什麼它工作？當宏得到擴展我得到這個：

(macroexpand '(sum-int-seq 5)) 
(IF (EQUAL 0 5) 0 (+ 5 (SUM-INT-SEQ (- 5 1))))

但是，因爲sum-int-seq是一個宏，宏評估應該成爲一個無限循環。編譯器是否會創建一個遞歸函數？如果這個定義創建了一個遞歸函數，還有什麼辦法可以遞歸地定義宏？

（這是爲簡明起見傻例如，函數當然會爲這個工作得更好）

來源

2011-11-22 snowape

您的示例不起作用。

它可能在解釋器中工作。但是使用編譯器，編譯期間會看到無限循環。

CL-USER 23 > (defun test (foo) 
       (sum-int-seq 5)) 
TEST

讓我們用LispWorks解釋：

CL-USER 24 > (test :foo) 
15

讓我們嘗試編譯功能：

CL-USER 25 > (compile 'test) 

Stack overflow (stack size 15997). 
    1 (continue) Extend stack by 50%. 
    2 Extend stack by 300%. 
    3 (abort) Return to level 0. 
    4 Return to top loop level 0. 

Type :b for backtrace or :c <option number> to proceed. 
Type :bug-form "<subject>" for a bug report template or :? for other options.

所以，現在下一個問題：爲什麼它在解釋工作，但編譯器無法編譯它？

好的，我會解釋它。

讓我們先看翻譯。

它看到(sum-int-seq 5)。
它將其展開至(COND ((EQUAL 0 5) 0) (T (+ 5 (SUM-INT-SEQ (- 5 1)))))。
然後評估上面的表格。它確定它需要計算(+ 5 (SUM-INT-SEQ (- 5 1)))。爲此，它需要宏觀展開(SUM-INT-SEQ (- 5 1))。
最終它會擴展成類似(cond ((EQUAL 0 (- (- (- (- (- 5 1) 1) 1) 1) 1)) 0) ...的東西。然後將返回0，計算可以使用此結果並將其他條件添加到它。

解釋器獲取代碼，評估它可以和宏展開，如果有必要。生成的代碼然後被評估或宏展開。等等。

現在讓我們看看編譯器。

它看到（sum-int-seq 5）並將其展開爲(COND ((EQUAL 0 5) 0) (T (+ 5 (SUM-INT-SEQ (- 5 1)))))。
現在宏展開將最終在子表單上完成。
編譯器將宏展開(SUM-INT-SEQ (- 5 1))。請注意，代碼永遠不會被評估，只會展開。
編譯器將宏展開和(SUM-INT-SEQ (- (- 5 1) 1))等等。最後你會看到堆棧溢出。

編譯器走（遞歸編譯/展開）代碼。它可能不會執行代碼（除非它優化或宏實際上明確地評估它）。

對於遞歸宏，您需要實際倒計時。如果你在宏裏面進行評估，那麼(sum-int-seq 5)就可以工作。但是對於(defun foo (n) (sum-int-seq n))這是沒有希望的，因爲編譯器不知道n的值是什麼。

來源

2011-11-22 22:32:14

哇，謝謝你的詳細解答。 – snowape

擴展宏生成Lisp代碼然後被評估。調用一個函數將執行流轉移到之前運行的預先存在的lisp代碼的副本。除此之外，這兩者非常相似，並且遞歸以相同的方式工作。尤其是，宏擴展停止的原因與正確編寫的遞歸函數停止的原因相同：因爲存在終止條件，並且寫入了一個調用和下一個調用之間的轉換，以便實際達到該條件。如果沒有達到，宏擴展將進入一個循環，就像一個不正確編寫的遞歸函數。

來源

2011-11-22 21:11:38

對於Kilan的回答，我會補充一點，那就是macroexpand不必在表單中產生所有宏的完整擴展，直到沒有宏留下:)如果你看看Hyperspec，你會看到，它評估整個表格，直到它不是一個宏（在你的情況下它停在if）。在編譯期間，所有的宏都被擴展了，就好像macroexpand被應用到了源代碼樹的每個元素，而不僅僅是它的根。

來源

2011-11-22 21:51:18

另外還有一件事需要補充：在你的例子中，宏內部sum-int-seq的出現位於帶引號的表達式內，所以在宏被評估時它不會被擴展。這只是調用宏之前的數據。並且由於它嵌套在cond內部，所以在運行時，只有在條件爲真時纔會調用內部宏，與在常規函數中相同。

來源

2011-11-22 22:09:44 Tyler

謝謝，正是我一直在尋找的信息種類 – snowape

這裏是一個沒有工作的落實：

(defmacro sum-int-seq (n) 
    (cond 
    ((equal 0 n) `0) 
    (t `(+ ,n (sum-int-seq ,(- n 1))))))

它可以編寫一個遞歸宏，但（如被提及），擴展必須能夠在編譯時打基本情況。所以傳遞給宏的所有參數的值必須在編譯時已知。

(sum-int-seq 5)

作品，但

(sum-int-seq n)

沒有。

來源

2011-11-23 02:23:10

如何遞歸宏定義得到評估

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