仅使用LISP基元定义defmacro函数？

Question

McCarthy's小学S-功能和谓语​​，eq，car，cdr，cons

接着，他添加到他的基本符号，使书写了他所谓的S-功能：quote，cond，lambda， label

在此基础上，我们将称之为“LISP的原语”（虽然我开约型谓词像numberp参数）

如何你会在你选择的LISP中仅使用这些基元来定义defmacro函数吗？ （包括Scheme和Clojure）

Answer 1

试图在像McCarthy的LISP机器这样的机器上执行此操作的问题在于，没有办法在运行时阻止参数评估，并且无法在编译时更改这些东西（这是宏执行的操作：它们在编译之前重新排列代码，基本上）。

但是这并不能阻止我们在运行时在McCarthy的机器上重写我们的代码。诀窍是引用我们传递给我们的“宏”的参数，所以它们不会被评估。

作为一个例子，我们来看看我们可能想要的函数; unless。我们的理论函数有两个参数，p和q，并且返回q，除非p为真。如果p为真，则返回零。

一些例子（Clojure中的语法，但是这不会改变任何东西）：

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

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

所以起初我们可能要编写unless作为一个函数：

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

，这似乎工作得很好：

(unless true 6) 
=> nil 

(unless false 6) 
=> 6 

而且随着麦卡锡的LISP，它只会工作精细。问题是我们现代Lisp中不仅没有副作用代码，所以所有传递给unless的参数都会被评估，无论我们是否希望它们是有问题的。事实上，即使在McCarthy的LISP中，如果评估其中一个参数需要年龄，那么这可能会成为一个问题，我们只想很少这样做。但这是一个副作用问题。

因此，我们希望我们的unless评估并返回q只有如果p是假的。如果我们通过q和p作为函数的参数，我们不能这样做。

但是我们可以在他们将quote传递给我们的函数之前，阻止他们的评估。我们可以使用eval（也被定义，仅使用引用论文中稍后基元定义的基元和其他函数）的功能来评估我们需要什么，以便在需要时进行评估。

因此，我们有一个新的unless：

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

我们用它有点不同：

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

有你有什么可以慷慨地被称为宏。

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但这不是defmacro或其他语言的等价物。这是因为在McCarthy的机器上，在编译期间没有办法执行代码。如果您使用eval函数来评估代码，则无法知道不会评估“宏”函数的参数。阅读和评价之间的差异与现在不同，虽然这个想法在那里。 “重写”代码的能力就在那里，在quote的清凉中以及与eval一起的列表操作中，但它并没有像现在这样被用在语言中（我称之为语法糖，几乎是：只是引用你的论点，而你已经拥有了宏观系统的力量。）

我希望我已经回答了你的问题，而没有试图自己定义一个像样的defmacro。如果你真的想看到这一点，我会告诉你在Clojure源代码中很难操作的source for defmacro，或者是Google的其他代码。

Answer 2

详细解释它的所有细节需要很多空间和时间才能在这里找到答案，但大纲非常简单。每个LISP最终的核心就像READ-EVAL-PRINT循环一样，这就是说，一个元素一个元素，一个元素一个元素，解释它，并且改变状态 - 无论是在内存中还是打印结果。

读部分着眼于每个元素阅读和做一些事情吧：（？）

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

为了解释宏，你只需要实现放入存储宏某处的模板文本的功能，这个repl循环的谓词 - 意思是简单地定义一个函数 - 表示“哦，这是一个宏！”，然后将该模板文本复制回读取器，以便解释它。

如果你真的想看到多毛的细节，请阅读计算机程序的结构和解释或阅读Queinnec的Lisp in Small PIeces。