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macros - `apply` 或 `funcall` 用于宏而不是函数

问题描述

在 Lisp 中，函数的参数在进入函数体之前首先被求值。宏参数保持不被评估。

但有时，人们想将存储在变量中的代码片段注入到宏中。这意味着首先评估宏的参数，然后将选择的宏应用于此评估结果。

不得不求助于

(eval `(macro ,arg))

实现这一点 - 但eval在不同的环境中行为不正确。

最好的事情是，如果可以做到：

(apply macro (list arg))

或者

(funcall macro arg)

但是由于宏不是一个函数，所以这是行不通的。

有可能实现这样的目标吗？- 为了规避这个问题，让宏在函数命名空间中可用？

还是我错过了解决此类问题的其他方法？

我在尝试回答如何从列表中生成 HTML 时遇到了这个问题。但也在通用 lisp 中使用宏生成 TYPECASE 中，评估传递给在 lisp 中生成函数的宏的参数，以及如何在方案中将列表转换为代码/lambda？. 但我一直认为，在回答他们时，最好有一个可以接受宏的apply或类似的函数。funcall

标签： macroscommon-lispapplyevalfuncall

解决方案

目前尚不清楚您要做什么，尽管几乎可以肯定您对某些事情感到困惑。特别是如果您eval在宏扩展内部调用，那么在几乎所有情况下，您都在做一些严重错误和严重危险的事情。我从来没有想过我想要宏扩展到包括在内的东西的情况，eval并且我已经编写了 Lisp 很长时间了。

话虽如此，这就是您如何调用与宏相关联的函数，以及为什么它很少是您想要做的。

宏只是其域和范围是源代码的函数：它们是从一种语言到另一种语言的编译器。完全可以调用与宏关联的函数，但是该函数将返回源代码，然后您需要对该源代码进行评估。如果您想要一个处理不是源代码的运行时数据的函数，那么您需要该函数，并且您不能通过某种魔术将宏转换为该函数，这似乎是您想要做的：魔术不存在，也不可能存在。

例如，如果我有一个宏

(defmacro with-x (&body forms)
  `(let ((x 1))
     ,@forms))

然后我可以在一点源代码上调用它的宏函数：

> (funcall (macro-function 'with-x)
                     '(with-x (print "foo")) nil)
(let ((x 1)) (print "foo"))

但是这样做的结果是另外一点源代码：我需要编译或评估它，而我无能为力。

确实在（几乎？）所有情况下，这与macroexpand-1）相同：

> (macroexpand-1 '(with-x (print "foo")))
(let ((x 1)) (print "foo"))
t

你可能可以这样写macroexpand-1：macro-function

(defun macroexpand-1/equivalent (form &optional (env nil))
  (if (and (consp form)
           (symbolp (first form))
           (macro-function (first form)))
      (values (funcall (macro-function (first form)) form env)
              t)
    (values form nil)))

那么，如果调用宏的结果是源代码，那么你如何处理该源代码以获得不是源代码的结果？好吧，你必须评估它。然后，好吧，既然评估器无论如何都会为你扩展宏，你不妨写一些类似的东西

(defun evaluate-with-x (code)
  (funcall (compile nil `(lambda ()
                           (with-x ,@code)))))

所以你在任何情况下都不需要调用宏的函数。这并不是将宏转换为处理不是源代码的数据的函数的魔术：这是一个完全由爆炸部分组成的可怕恐怖。

一个具体的例子：CL-WHO

看起来这个问题可能源于这个问题，而潜在的问题是这不是 CL-WHO 所做的。尤其是认为像 CL-WHO 这样的工具是用于获取某种列表并将其转换为 HTML 的工具，这是一种困惑。它不是：它是一种获取基于 CL 的语言的源代码的工具，但包括一种表达与 CL 代码混合的 HTML 输出的方式，并将其编译成 CL 代码，它会做同样的事情。恰好是 CL 源代码表示为列表和符号的情况，但 CL-WHO 并不是真的：它是一个从“CL-WHO 语言”到 CL 的编译器。

所以，让我们试试我们上面尝试的技巧，看看为什么它是一场灾难：

(defun form->html/insane (form)
  (funcall 
   (compile nil `(lambda () 
                   (with-html-output-to-string (,(make-symbol "O"))
                     ,@form)))))

如果你没有仔细观察这个，你可能会认为这个函数实际上确实起到了神奇的作用：

> (form->html/insane '(:p ((:a :href "foo") "the foo")))
"<p></p><a href='foo'>the foo</a>"

但事实并非如此。如果我们调用form->html/insane这个完全无害的列表会发生什么：

(:p (uiop/run-program:run-program "rm -rf $HOME" :output t))

提示：如果您没有很好的备份，请不要访问form->html/insane此列表。

CL-WHO 是一种编程语言的实现，它是 CL 的严格超集：如果您尝试将其转换为将列表转换为 HTML 的函数，那么您最终会得到涉及每次调用时都在修补的同一个核武器eval，除了核武器藏在一个锁着的柜子里，你看不到它。但它并不关心这一点：如果你把它点燃，它仍然会将几英里内的所有东西都变成放射性灰烬和瓦砾。

因此，如果您想要一个将列表（不是源代码的列表）转换为 HTML 的工具，请编写该工具。CL-WHO 在其实施中可能有这样一个工具的胆量，但你不能按原样使用它。

每当您试图以这种方式滥用宏时，您都会遇到同样的问题：调用宏函数的结果是Lisp 源代码，并评估您需要的源代码eval或eval. 而且eval不仅不是解决几乎所有问题的糟糕解决方案：它还是核武器。对于某些问题，核武器也许是很好的解决方案，但它们很少而且相差甚远。

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