Common Lisp 本地影子函数同名

Alb*_*rto 2 macros common-lisp lisp-macros

我以前不止一次有过这个问题。

一般问题

是否可以使用具有相同名称的包装器在本地ff透明地隐藏函数

即,如何在本地将 (f 包裹的参数...) 扩展为 (f args...)?

Flet 似乎允许我们这样做,但有局限性,即生成的包装器不可设置。是否有可能在不诉诸舰队的情况下这样做?

理想情况下,会有一个宏让我们编写“包装”f调用,并将代码扩展为原始的“非包装”f调用。

起初我相信macrolet可能是这样,因为它在文档中说它首先扩展宏然后在扩展形式上应用setf,但我无法使用它(继续阅读下面)。

动机

这在某些参数是隐式的并且不应一遍又一遍地重复以获取更多 DRY 代码的上下文中很有用。

我之前的问题 (let-curry) 中有一个特定的例子。试图“自动”分配函数的一些参数(let-curry)。

船队注意事项

我在那里得到了一些很好的答案,但是,我遇到了一些限制。通过使用 flet 来完成函数名称的这种局部“阴影”到其上的包装器,此类包装器不可设置,因此,此类包装器不能像原始函数一样灵活使用,只能读取值,而不是写入.

具体问题

通过上面的链接,如何编写宏 flet-curry 并使包装函数可设置?

奖励:该宏能否以 0 运行时开销将包装的调用扩展到原始调用?

我尝试在该帖子中选择答案并使用 macrolet 而不是 flet 无济于事。

谢谢!


更新

我被要求为这个通用问题举一个具体的例子。

代码中的愿望注释:

(locally (declare (optimize safety))
  (defclass scanner ()
    ((source
      :initarg :source
      :accessor source
      :type string)
     (tokens
      :initform nil
      :accessor tokens
      :type list)
     (start
      :initform 0
      :accessor start
      :type integer)
     (current
      :initform 0
      :accessor current
      :type integer)
     (line
      :initform 1
      :accessor line
      :type integer))
    (:metaclass checked-class)))

(defun lox-string (scanner)
  "Parse string into a token and add it to tokens"
  ;; Any function / defmethod / accessor can be passed to let-curry

  ;; 1. I'd like to add the accessor `line` to this list of curried methods:
  (let-curry scanner (peek at-end-p advance source start current)
    (loop while (and (char/= #\" (peek))
                     (not (at-end-p)))
          do
             ;; 2. but cannot due to the incf call which calls setf:
             (if (char= #\Newline (peek)) (incf (line scanner))
                 (advance)))
    (when (at-end-p)
      (lox.error::lox-error (line scanner) "Unterminated string.")
      (return-from lox-string nil))
    (advance) ;; consume closing \"
    (add-token scanner 'STRING (subseq (source)
                                       (1+ (start))
                                       (1- (current))))))
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这意味着我想let-curry转换该块中柯里化函数的任何调用

  1. (f arg1 arg2 ...)
  2. (f scanner arg1 arg2 ...)

就位,好像我在源代码中编写了后一种形式而不是前者。如果某些“宏”是这种情况,那么它可以通过设计设置。

似乎宏将是正确的工具,但我不知道如何。

再次感谢 :)

PS:如果您需要访问完整代码,请访问:https : //github.com/AlbertoEAF/cl-lox (scanner.lisp)

cor*_*ump 8

绑定 withmacrolet并非易事,因为:

  • 一旦你绑定f了一个宏,如果它扩展为(f ...),你将拥有无限的宏扩展。
  • 此外,您可以将 macrolet 扩展为(apply #'f ...)(这很好,因为APPLY可以是 SETF place 1),但是您会遇到错误,因为#'f它绑定到本地宏,而不是原始函数。但是,如果您首先评估#'f,将其绑定到一个隐藏变量,然后定义一个应用该变量值的宏,SETF APPLY 会抱怨(至少在 SBCL 中)该函数不能是一个符号(即动态计算)。

    1:例如(let ((x (list 0 1 2))) (prog1 x (setf (apply #'second list ()) 9)))

但是你不需要macrolet,因为你可以绑定SETF函数FLET;如果您想在本地重新定义一些函数,您可以手动编写以下内容:

(defun lox-string (scanner)
  (flet 
    ((peek        ()  (peek scanner))
     (at-end-p    ()  (at-end-p scanner))
     (advance     ()  (advance scanner))
     (line        ()  (line scanner))
     ((setf line) (n) (setf (line scanner) n))
     (source      ()  (source scanner))
     (start       ()  (start scanner))
     (current     ()  (current scanner)))
    (loop 
       while (and (char/= #\" (peek))
                  (not (at-end-p)))
       do
         (if (char= #\Newline (peek)) 
         (incf (line))
             (advance)))
    (when (at-end-p)
      (error "Unterminated string at line ~a" (line)))
    (advance)
    (add-token scanner 'STRING (subseq (source)
                                       (1+ (start))
                                       (1- (current))))))
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扩展为 FLET

以下宏扩展为可内联 flets 并SETF以特殊方式处理函数,因为第一个参数始终是设置的值:

(defmacro with-curry ((&rest fn-specs) prefix &body body)
  (loop 
     with args = (gensym)
     and n = (gensym)
     and prefix = (alexandria:ensure-list prefix)
     for f in fn-specs
     collect (if (and (consp f) (eq 'setf (first f)))
                 `(,f (,n &rest ,args) (apply #',f ,n ,@prefix ,args))
                 `(,f (&rest ,args) (apply #',f ,@prefix ,args))) 
     into flets
     finally (return
               `(flet ,flets
                  (declare (inline ,@fn-specs))
                  ,@body))))
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例如:

(let ((scanner (make-instance 'scanner)))
  (with-curry (start (setf start)) scanner
    (setf (start) (+ (start) 10))))
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这个宏扩展为:

(LET ((SCANNER (MAKE-INSTANCE 'SCANNER)))
  (FLET ((START (&REST #:G849)
           (APPLY #'START SCANNER #:G849))
         ((SETF START) (#:G850 &REST #:G849)
           (APPLY #'(SETF START) #:G850 SCANNER #:G849)))
    (DECLARE (INLINE START (SETF START)))
    (LET* ((#:NEW1 (+ (START) 10)))
      (FUNCALL #'(SETF START) #:NEW1))))
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内联 FLET

内联声明是一个请求(编译器可能会忽略它)用函数体替换对函数的每个调用(参数被函数调用参数替换;它看起来像lambda 演算中的?-reduction)。

当编译器识别出它时,就像您将代码定义为宏指令一样,无需调用函数。当内联生效时,apply将在编译期间看到要调用的函数对象和所有参数,因此编译器可以发出代码,就像您直接编写所有参数一样。

让我们用 SBCL 测试一下,首先用notinline声明来明确防止内联:

(disassemble
 (lambda ()
   (declare (optimize (debug 0) (safety 0)))
   (flet ((p (&rest args) (apply #'print args)))
     (declare (notinline p))
     (p 0) (p 1))))
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反汇编器的输出有点长,我不会声称我完全理解发生了什么;有一个显然分配内存的第一个段(用于本地函数?):

; disassembly for (LAMBDA ())
; Size: 187 bytes. Origin: #x53F0A5B6 (segment 1 of 2)        ; (LAMBDA ())
; 5B6:       49896D28         MOV [R13+40], RBP               ; thread.pseudo-atomic-bits
; 5BA:       4D8B5D68         MOV R11, [R13+104]              ; thread.alloc-region
; 5BE:       498D4B10         LEA RCX, [R11+16]
; 5C2:       493B4D70         CMP RCX, [R13+112]
; 5C6:       0F878C000000     JNBE L8
; 5CC:       49894D68         MOV [R13+104], RCX              ; thread.alloc-region
; 5D0: L0:   498D4B07         LEA RCX, [R11+7]
; 5D4:       49316D28         XOR [R13+40], RBP               ; thread.pseudo-atomic-bits
; 5D8:       7402             JEQ L1
; 5DA:       CC09             INT3 9                          ; pending interrupt trap
; 5DC: L1:   C7410117001050   MOV DWORD PTR [RCX+1], #x50100017  ; NIL
; 5E3:       488BDD           MOV RBX, RBP
; 5E6:       488D5424F0       LEA RDX, [RSP-16]
; 5EB:       4883EC10         SUB RSP, 16
; 5EF:       48891A           MOV [RDX], RBX
; 5F2:       488BEA           MOV RBP, RDX
; 5F5:       E82F000000       CALL L4
; 5FA:       49896D28         MOV [R13+40], RBP               ; thread.pseudo-atomic-bits
; 5FE:       4D8B5D68         MOV R11, [R13+104]              ; thread.alloc-region
; 602:       498D4B10         LEA RCX, [R11+16]
; 606:       493B4D70         CMP RCX, [R13+112]
; 60A:       775A             JNBE L9
; 60C:       49894D68         MOV [R13+104], RCX              ; thread.alloc-region
; 610: L2:   498D4B07         LEA RCX, [R11+7]
; 614:       49316D28         XOR [R13+40], RBP               ; thread.pseudo-atomic-bits
; 618:       7402             JEQ L3
; 61A:       CC09             INT3 9                          ; pending interrupt trap
; 61C: L3:   C641F902         MOV BYTE PTR [RCX-7], 2
; 620:       C7410117001050   MOV DWORD PTR [RCX+1], #x50100017  ; NIL
; 627:       EB03             JMP L5
; 629: L4:   8F4508           POP QWORD PTR [RBP+8]
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...接着是第二段,看起来它实际上定义并调用了本地函数(?):

; Origin #x53F0A62C (segment 2 of 2)                          ; (FLET P)
; 62C: L5:   488BF4           MOV RSI, RSP
; 62F: L6:   4881F917001050   CMP RCX, #x50100017             ; NIL
; 636:       7412             JEQ L7
; 638:       FF71F9           PUSH QWORD PTR [RCX-7]
; 63B:       488B4901         MOV RCX, [RCX+1]
; 63F:       8D41F9           LEA EAX, [RCX-7]
; 642:       A80F             TEST AL, 15
; 644:       74E9             JEQ L6
; 646:       CC0A             INT3 10                         ; cerror trap
; 648:       06               BYTE #X06                       ; BOGUS-ARG-TO-VALUES-LIST-ERROR
; 649:       04               BYTE #X04                       ; RCX
; 64A: L7:   488B053FFFFFFF   MOV RAX, [RIP-193]              ; #<FUNCTION PRINT>
; 651:       FF2425A8000052   JMP QWORD PTR [#x520000A8]      ; TAIL-CALL-VARIABLE
; 658: L8:   6A11             PUSH 17
; 65A:       FF142550000052   CALL QWORD PTR [#x52000050]     ; CONS->R11
; 661:       E96AFFFFFF       JMP L0
; 666: L9:   6A11             PUSH 17
; 668:       FF142550000052   CALL QWORD PTR [#x52000050]     ; CONS->R11
; 66F:       EB9F             JMP L2
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反正和inlinecase的反汇编输出有很大的不同:

(disassemble
 (lambda ()
   (declare (optimize (debug 0) (safety 0)))
   (flet ((p (&rest args) (apply #'print args)))
     (declare (inline p))
     (p 0) (p 1))))
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这打印:

; disassembly for (LAMBDA ())
; Size: 45 bytes. Origin: #x540D3CF6                          ; (LAMBDA ())
; CF6:       4883EC10         SUB RSP, 16
; CFA:       31D2             XOR EDX, EDX
; CFC:       B902000000       MOV ECX, 2
; D01:       48892C24         MOV [RSP], RBP
; D05:       488BEC           MOV RBP, RSP
; D08:       B8C2283950       MOV EAX, #x503928C2             ; #<FDEFN PRINT>
; D0D:       FFD0             CALL RAX
; D0F:       BA02000000       MOV EDX, 2
; D14:       B902000000       MOV ECX, 2
; D19:       FF7508           PUSH QWORD PTR [RBP+8]
; D1C:       B8C2283950       MOV EAX, #x503928C2             ; #<FDEFN PRINT>
; D21:       FFE0             JMP RAX
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上面比较短,直接调用print。它相当于手动内联的反汇编:

(disassemble (lambda ()
               (declare (optimize (debug 0) (safety 0)))
               (print 0) (print 1)))

; disassembly for (LAMBDA ())
; Size: 45 bytes. Origin: #x540D4066                          ; (LAMBDA ())
; 66:       4883EC10         SUB RSP, 16
; 6A:       31D2             XOR EDX, EDX
; 6C:       B902000000       MOV ECX, 2
; 71:       48892C24         MOV [RSP], RBP
; 75:       488BEC           MOV RBP, RSP
; 78:       B8C2283950       MOV EAX, #x503928C2              ; #<FDEFN PRINT>
; 7D:       FFD0             CALL RAX
; 7F:       BA02000000       MOV EDX, 2
; 84:       B902000000       MOV ECX, 2
; 89:       FF7508           PUSH QWORD PTR [RBP+8]
; 8C:       B8C2283950       MOV EAX, #x503928C2              ; #<FDEFN PRINT>
; 91:       FFE0             JMP RAX
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