阅读Paul Graham关于编程语言的文章,你可能会认为Lisp宏是唯一的选择。作为一个忙碌的开发人员,在其他平台上工作,我还没有使用Lisp宏的特权。作为一个想要了解热门话题的人,请解释一下是什么让这个功能如此强大。
请将这一点与我从Python、Java、c#或C开发世界中理解的东西联系起来。
阅读Paul Graham关于编程语言的文章,你可能会认为Lisp宏是唯一的选择。作为一个忙碌的开发人员,在其他平台上工作,我还没有使用Lisp宏的特权。作为一个想要了解热门话题的人,请解释一下是什么让这个功能如此强大。
请将这一点与我从Python、Java、c#或C开发世界中理解的东西联系起来。
当前回答
由于现有的答案给出了很好的具体例子来解释宏实现了什么以及如何实现的,也许它会帮助收集一些关于为什么宏功能相对于其他语言是一个重要的收获的想法;首先是这些答案,然后是其他地方的一个很棒的答案:
... 在C语言中,你必须编写一个自定义的预处理器(这可能是一个足够复杂的C程序)……
—瓦廷
与任何精通c++的人交谈,问他们花了多长时间来学习模板元编程(仍然不是那么强大)所需要的所有模板。
马特·柯蒂斯
... 在Java中,你必须破解字节码编织的方法,尽管像AspectJ这样的框架允许你使用不同的方法来做到这一点,但它基本上是一种破解。
——米格尔·平
DOLIST is similar to Perl's foreach or Python's for. Java added a similar kind of loop construct with the "enhanced" for loop in Java 1.5, as part of JSR-201. Notice what a difference macros make. A Lisp programmer who notices a common pattern in their code can write a macro to give themselves a source-level abstraction of that pattern. A Java programmer who notices the same pattern has to convince Sun that this particular abstraction is worth adding to the language. Then Sun has to publish a JSR and convene an industry-wide "expert group" to hash everything out. That process--according to Sun--takes an average of 18 months. After that, the compiler writers all have to go upgrade their compilers to support the new feature. And even once the Java programmer's favorite compiler supports the new version of Java, they probably ''still'' can't use the new feature until they're allowed to break source compatibility with older versions of Java. So an annoyance that Common Lisp programmers can resolve for themselves within five minutes plagues Java programmers for years.
——peter Seibel,在《Practical Common Lisp》中
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由于现有的答案给出了很好的具体例子来解释宏实现了什么以及如何实现的,也许它会帮助收集一些关于为什么宏功能相对于其他语言是一个重要的收获的想法;首先是这些答案,然后是其他地方的一个很棒的答案:
... 在C语言中,你必须编写一个自定义的预处理器(这可能是一个足够复杂的C程序)……
—瓦廷
与任何精通c++的人交谈,问他们花了多长时间来学习模板元编程(仍然不是那么强大)所需要的所有模板。
马特·柯蒂斯
... 在Java中,你必须破解字节码编织的方法,尽管像AspectJ这样的框架允许你使用不同的方法来做到这一点,但它基本上是一种破解。
——米格尔·平
DOLIST is similar to Perl's foreach or Python's for. Java added a similar kind of loop construct with the "enhanced" for loop in Java 1.5, as part of JSR-201. Notice what a difference macros make. A Lisp programmer who notices a common pattern in their code can write a macro to give themselves a source-level abstraction of that pattern. A Java programmer who notices the same pattern has to convince Sun that this particular abstraction is worth adding to the language. Then Sun has to publish a JSR and convene an industry-wide "expert group" to hash everything out. That process--according to Sun--takes an average of 18 months. After that, the compiler writers all have to go upgrade their compilers to support the new feature. And even once the Java programmer's favorite compiler supports the new version of Java, they probably ''still'' can't use the new feature until they're allowed to break source compatibility with older versions of Java. So an annoyance that Common Lisp programmers can resolve for themselves within five minutes plagues Java programmers for years.
——peter Seibel,在《Practical Common Lisp》中
一行程序回答:
简单的语法=>宏over表达式=>简洁=>抽象=>强大
Lisp宏只是以编程方式编写代码。也就是说,在展开宏之后,您得到的只不过是没有宏的Lisp代码。所以,原则上来说,他们没有什么新成就。
然而,它们与其他编程语言中的宏不同,它们在表达式级别上编写代码,而其他宏在字符串级别上编写代码。这在lisp中是独一无二的,这要感谢他们的括号;或者更准确地说,它们的最小语法多亏了括号。
正如本文中的许多示例所示,以及Paul Graham的On Lisp, Lisp宏可以成为使代码更加简洁的工具。当简洁性达到一定程度时,它为代码提供了新的抽象级别,使其更加简洁。回到第一点,原则上他们没有提供任何新的东西,但这就像说既然纸和铅笔(几乎)组成了图灵机,我们就不需要真正的计算机。
如果你懂点数学,想想为什么函子和自然变换是有用的想法。原则上,它们没有提供任何新东西。然而,通过将它们扩展到较低层次的数学中,你会发现几个简单想法的组合(就范畴理论而言)可能需要10页才能写下来。你喜欢哪一种?
想想在C或c++中可以用宏和模板做什么。它们是管理重复代码的非常有用的工具,但它们在相当严重的方面受到限制。
有限的宏/模板语法限制了它们的使用。例如,不能编写扩展为类或函数以外内容的模板。宏和模板不容易维护内部数据。 C和c++复杂且不规则的语法使得编写非常通用的宏非常困难。
Lisp和Lisp宏解决了这些问题。
Lisp宏是用Lisp编写的。您拥有Lisp的全部功能来编写宏。 Lisp有一个非常规则的语法。
与任何精通c++的人交谈,问他们花了多长时间来学习模板元编程所需的所有模板。或者是《现代c++设计》等(优秀)书籍中的所有疯狂技巧,尽管语言已经标准化了10年,但这些技巧仍然很难调试,而且(在实践中)无法在真实的编译器之间移植。如果用于元编程的语言与用于编程的语言相同,那么所有这些问题都消失了!
While the above all explains what macros are and even have cool examples, I think the key difference between a macro and a normal function is that LISP evaluates all the parameters first before calling the function. With a macro it's the reverse, LISP passes the parameters unevaluated to the macro. For example, if you pass (+ 1 2) to a function, the function will receive the value 3. If you pass this to a macro, it will receive a List( + 1 2). This can be used to do all kinds of incredibly useful stuff.
Adding a new control structure, e.g. loop or the deconstruction of a list Measure the time it takes to execute a function passed in. With a function the parameter would be evaluated before control is passed to the function. With the macro, you can splice your code between the start and stop of your stopwatch. The below has the exact same code in a macro and a function and the output is very different. Note: This is a contrived example and the implementation was chosen so that it is identical to better highlight the difference. (defmacro working-timer (b) (let ( (start (get-universal-time)) (result (eval b))) ;; not splicing here to keep stuff simple ((- (get-universal-time) start)))) (defun my-broken-timer (b) (let ( (start (get-universal-time)) (result (eval b))) ;; doesn't even need eval ((- (get-universal-time) start)))) (working-timer (sleep 10)) => 10 (broken-timer (sleep 10)) => 0
我认为我从来没有见过比这个家伙解释得更好的Lisp宏:http://www.defmacro.org/ramblings/lisp.html