lisp - 在 Common Lisp 中传递对象引用

Question

Peter Seibel 在 Practical Common Lisp 中写道：“Common Lisp 中的所有值至少在概念上都是对对象的引用。”

我用以下代码尝试了这个概念：

(setf x 5)
(setf y x)
(print x) % output: x is 5
(print y) % output: y is 5
(setf x 6)
(print x) % output: x is 6
(print y) % output: y is 5

如果 Lisp 是按对象引用传递的，则 y 应该指向 x，因此将 x 更改为 6 也应该将 y 更改为 6。但事实并非如此。看起来 Lisp 是按对象值传递的。有人可以帮忙解释发生了什么吗？

标签： lispcommon-lisppass-by-referencepass-by-value

Answer 1

在 Lisp 实现中，小整数通常不被引用。说所有值都是 Common Lisp 中的引用是不正确的。在怀疑值是引用的情况下进行编程通常是更安全的假设，更符合编写正确的代码。

但是，您的示例与作为引用实现的小整数一致。这并不能证明他们不是。

如果一个变量x持有一个像 一样的整数5，然后我们分配给xwith (setf x 4)，我们并没有将对象变异5为4。我们正在改变变量绑定x：我们已经用新值覆盖了5之前存在的值。x4

即使我们使用正向引用到堆中的对象（如 cons 单元格），这也将起作用：

(setf x '(1 . 2))
(setf y x)
y -> (1 . 2)
(setf x '(4 . 5))
y -> (1 . 2)

x和y是自变量，并且独立地持有对 cons 单元格的引用。x最初持有对该(1 . 2)对象的引用。我们分配x给y，所以现在y也持有对 的引用(1 . 2)。它有自己的参考副本。因此，当我们分配 时(4 . 5)，x的引用被对 的引用覆盖(4 . 5)，但y不受影响。为什么应该这样？

我们如何证明 conses 使用引用语义是通过改变单元格本身：

(setf x (cons 1 2)) ;; we better not use a literal any more!
x -> (1 . 2)
(setf y x)
y -> (1 . 2)

;; now mutate

(rplaca x 10)
(rplacd x 20)

x -> (10 . 20)
y -> (10 . 20)

由于对存储在中的单元格x进行突变会使突变出现在存储在中的单元格上y，因此我们知道x并且y必须持有对同一对象的引用。

现在问题来了：我们不能用整数执行这个测试，因为整数是不可变的！没有类似的函数rplaca会破坏表示的实际位1，并将它们转换为10.

该eq函数没有帮助，因为它所能做的就是确认这两个值是同一个对象：

(setf x 5)
(setf y x)

(eq x y) -> ?

如果此eq调用返回T，则x和y是同一个对象。我说如果因为 ANSI Common Lisp 离开了这个实现特定的。允许实现屈服NIL！

但是，它T在小整数（fixnums）被直接打包到一个值中的实现中产生，而不是指向装箱堆对象的指针（流行的实现方法）。也就是说，一个像这样的值4在它出现的任何地方都被认为是一个对象，即使它是通过复制一个保存4直接表示的位模式的值来传播的。

所以它或多或少归结为你只需要知道你的实现是如何工作的，以确定哪些类型的对象是引用。