简而言之，宏用于定义通用Lisp或领域特定语言(dsl)的语言语法扩展。这些语言直接嵌入到现有的Lisp代码中。现在，dsl可以具有与Lisp相似的语法(如Peter Norvig的用于通用Lisp的Prolog解释器)，也可以具有完全不同的语法(例如用于Clojure的中缀符号数学)。

这里有一个更具体的例子:Python在语言中内置了列表推导式。这为常见情况提供了简单的语法。这条线

divisibleByTwo = [x for x in range(10) if x % 2 == 0]

生成一个包含0到9之间所有偶数的列表。在Python 1.5版本中还没有这样的语法;你可以使用类似这样的语句:

divisibleByTwo = []
for x in range( 10 ):
   if x % 2 == 0:
      divisibleByTwo.append( x )

它们在功能上是等价的。让我们暂停怀疑，假设Lisp有一个非常有限的循环宏，它只做迭代，没有简单的方法来做等价的列表推导。

在Lisp中，您可以编写如下代码。我应该指出，这个虚构的例子与Python代码相同，而不是Lisp代码的好例子。

;; the following two functions just make equivalent of Python's range function
;; you can safely ignore them unless you are running this code
(defun range-helper (x)
  (if (= x 0)
      (list x)
      (cons x (range-helper (- x 1)))))

(defun range (x)
  (reverse (range-helper (- x 1))))

;; equivalent to the python example:
;; define a variable
(defvar divisibleByTwo nil)

;; loop from 0 upto and including 9
(loop for x in (range 10)
   ;; test for divisibility by two
   if (= (mod x 2) 0) 
   ;; append to the list
   do (setq divisibleByTwo (append divisibleByTwo (list x))))

在我进一步讨论之前，我应该更好地解释什么是宏。它是一个代码对一个代码执行的转换。也就是说，由解释器(或编译器)读取的一段代码，将代码作为参数，进行操作并返回结果，然后在适当的位置运行。

当然，这需要大量的输入，而且程序员很懒。所以我们可以定义DSL来做列表推导。事实上，我们已经在使用一个宏(循环宏)。

Lisp defines a couple of special syntax forms. The quote (') indicates the next token is a literal. The quasiquote or backtick (`) indicates the next token is a literal with escapes. Escapes are indicated by the comma operator. The literal '(1 2 3) is the equivalent of Python's [1, 2, 3]. You can assign it to another variable or use it in place. You can think of `(1 2 ,x) as the equivalent of Python's [1, 2, x] where x is a variable previously defined. This list notation is part of the magic that goes into macros. The second part is the Lisp reader which intelligently substitutes macros for code but that is best illustrated below:

因此，我们可以定义一个名为lcomp(列表理解的缩写)的宏。它的语法将完全像我们在示例中使用的python [x for x in range(10) if x % 2 == 0] - (lcomp x for x in (range 10) if (= (% x 2) 0)))

(defmacro lcomp (expression for var in list conditional conditional-test)
  ;; create a unique variable name for the result
  (let ((result (gensym)))
    ;; the arguments are really code so we can substitute them 
    ;; store nil in the unique variable name generated above
    `(let ((,result nil))
       ;; var is a variable name
       ;; list is the list literal we are suppose to iterate over
       (loop for ,var in ,list
            ;; conditional is if or unless
            ;; conditional-test is (= (mod x 2) 0) in our examples
            ,conditional ,conditional-test
            ;; and this is the action from the earlier lisp example
            ;; result = result + [x] in python
            do (setq ,result (append ,result (list ,expression))))
           ;; return the result 
       ,result)))

现在我们可以在命令行执行:

CL-USER> (lcomp x for x in (range 10) if (= (mod x 2) 0))
(0 2 4 6 8)

很整洁，是吧?现在还不止于此。你有一个装置，或者画笔，如果你喜欢的话。你可以使用任何你想要的语法。就像Python或c#的语法一样。或者。net的LINQ语法。最终，这就是Lisp吸引人们的地方——极致的灵活性。

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

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?

我不确定我能给每个人的(优秀的)帖子添加一些见解，但是……

Lisp宏工作得很好，因为Lisp语法的本质。

Lisp是一种非常规则的语言(把所有东西都想象成一个列表);宏使您能够将数据和代码视为相同的(不需要字符串解析或其他技巧来修改lisp表达式)。将这两个特性结合起来，就有了一种非常简洁的方式来修改代码。

编辑:我想说的是Lisp是同构的，这意味着Lisp程序的数据结构是用Lisp本身编写的。

因此，您最终可以在语言之上创建自己的代码生成器，使用语言本身的所有功能(例如。在Java中，你必须破解字节码编织的方法，尽管一些框架(如AspectJ)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)。

在实践中，使用宏可以在lisp的基础上构建自己的迷你语言，而不需要学习其他语言或工具，并使用语言本身的全部功能。

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

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!