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macros - 如何使用 Scheme 定义语法宏增加记录字段

问题描述

给定一个带有许多数字字段的 Chez Scheme 记录，这些字段不断地被小增量和减量（通常是一个）改变，有没有办法编写一个可以通过将字段传递给字段值来改变字段值的宏？我现在完成此操作的方式类似于以下 REPL 成绩单：

Chez Scheme Version 9.5.4
Copyright 1984-2020 Cisco Systems, Inc.

> (define-record-type r (fields (mutable x) (mutable y)
                                ;; and so on...
                                ))
> (define my-r (make-r 3 5
                       ;; and so on...
                       ))
> (r-x-set! my-r (+ (r-x my-r) 1))
> my-r
#[#{r gak6l6ll8wuv7yd61kiomgudo-2} 4 5]

最好有一个简单的宏，比如inc!，它可以对记录中的字段执行变异递增/递减操作。我从类似 Lisp的Scheme 版本开始incf，decf

(define-syntax inc!
    (syntax-rules ()
      ((_ x) (begin (set! x (+ x 1)) x))))

(inc! (r-x my-r)) ;; Syntax error

这适用于“正常”变量（并且易于实现），但在这种情况下dec!，它不使用设置可变记录字段的机制。r-x-set!

有没有明显的方法来编写这样的宏？您可以只传递对记录字段的引用而不必为每个字段编写不同的东西吗？

标签： macrosschemechez-schemedefine-syntax

解决方案

您可以从给定的访问器构造一个-set!mutator。这可以通过将访问器的符号转换为字符串并附"-set!"加到它来完成。然后eval可用于获取实际的 mutator 过程。这是一个将指定字段增加一定数量的宏n：

(define-syntax increment-n!
  (syntax-rules ()
    [(_ (acc rec) n)
     (let* ((acc-name (symbol->string (quote acc)))
            (mut-name (string-append acc-name "-set!"))
            (mut! (eval (string->symbol mut-name))))
       (mut! rec (+ (acc rec) n)))]))

这可用于创建inc!宏：

(define-syntax inc!
  (syntax-rules ()
    [(_ (acc rec)) (increment-n! (acc rec) 1)]))

但是，能够同时增加多个字段会很好；以下是执行此操作inc!的dec!宏：

(define-syntax inc!
  (syntax-rules ()
    [(_ (acc rec) ...) (begin (increment-n! (acc rec) 1) ...)]))

(define-syntax dec!
  (syntax-rules ()
    [(_ (acc rec) ...) (begin (increment-n! (acc rec) -1) ...)]))

示例交互：

> my-r
#[#{r n5an6pxs3wvid36v2gvn8z9zo-5} 3 5 7]
> (inc! (r-x my-r))
> my-r
#[#{r n5an6pxs3wvid36v2gvn8z9zo-5} 4 5 7]
> (dec! (r-z my-r))
> my-r
#[#{r n5an6pxs3wvid36v2gvn8z9zo-5} 4 5 6]
> (inc! (r-x my-r) (r-y my-r) (r-z my-r))
> my-r
#[#{r n5an6pxs3wvid36v2gvn8z9zo-5} 5 6 7]

关于使用的说明eval

increment-n!宏构造了一个已经绑定到 mutator 过程的符号。然后可以mut!直接将该符号绑定到，但是当计算表达式时(mut! rec (+ (acc rec) n))会引发异常，因为mut!现在计算为一个符号，例如r-x-set!. 我们想mut!在过程调用中评估一个过程。通过首先调用eval构造的符号，我们得到绑定到该符号的 mutator 过程，将其绑定到mut!而不是符号。

这是一个说明问题的 REPL 交互，希望有助于澄清：

> (define f (string->symbol "+"))
> f
+
> (f 1 2)

Exception: attempt to apply non-procedure +
Type (debug) to enter the debugger.
> (define f (eval (string->symbol "+")))
> f
#<procedure +>
> (f 1 2)
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