arrays - Racket:宏输出一些奇怪的东西而不是数组

Question

我的目标是在编译阶段(即在宏中)填充数组，并在执行阶段使用它。但由于某种原因，Racket 无法将宏返回的对象识别为数组。为了说明问题，显示此行为的最短代码:

(require (for-syntax math/array))
(require math/array)

(define-syntax (A stx)
  (datum->syntax stx `(define a ,(array #[#[1 2] #[3 4]]))))

(A)

执行这个宏后，'a'是个东西，但我不知道它是什么。它不是一个数组 ((array? a) -> #f) 也不是一个字符串，显然 array-ref 对其不起作用，但它打印为: (array #[ #[1 2] #[3 4]])。 “swindle”模块中的“class-of”声称它是“primitive-class:unknown-primitive”，就其值(value)而言。

我尝试输出向量而不是数组，但它按预期工作，即结果值是执行阶段的向量。

我尝试使用“兼容性”模块中的 CommonLisp 风格的 defmacro，认为这可能与数据->语法转换有关，但这没有改变任何东西。

我已经在 Win7 上使用 Racket 6.5 和 6.7 以及在 Linux 上使用 Racket 6.7 进行了测试 - 问题仍然存在。

有什么想法吗？

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更新

感谢出色的回答和建议，我想出了以下解决方案:

(require (for-syntax math/array))
(require math/array)

(define-syntax (my-array stx)
  (syntax-case stx ()
    [(_ id)
     (let
         ([arr (build-array
                #(20 20)
                (lambda (ind)
                  (let
                      ([x (vector-ref ind 1)]
                       [y (vector-ref ind 0)])
                    (list 'some-symbol x y (* x y)))))])
       (with-syntax ([syn-arr (eval (read (open-input-string (string-append "#'" (format "~v" arr)))))])
         #'(define id syn-arr)))]))

(my-array A)

我不确定这是否是合适的 Racket(我欢迎所有有关代码改进的建议)，但它是如何工作的:

数组已构建并存储在“arr”变量中。然后将其打印为字符串，并在前面添加 #' (以便该字符串现在代表语法对象)并作为代码进行计算。这有效地将数组转换为语法对象，可以嵌入到宏输出中。

这种方法的优点是，每个可以写出然后由 Racket 读回的对象都可以通过宏输出。缺点是，某些对象不能(我正在看着你，自定义结构!)，因此在某些情况下可能需要额外的字符串创建函数。

Answer 1

首先，不要像那样使用datum->syntax。你在那里扔掉了所有卫生信息，因此如果有人使用不同的语言，其中 define 被称为其他名称(例如 def)，那么这是行不通的。有关 Racket 宏的原则性介绍，请考虑阅读 Fear of Macros .

其次，这里的问题是您正在创建有时称为 “3D syntax” 的内容。 。在这种情况下，3D 语法可能应该是一个错误，但要点是只有 small set of things您可以安全地将其放入语法对象中:

• 一个符号
• 一个数字
• bool 值
• 一个字符
• 字符串
• 空列表
• 一对两段有效语法
• 有效语法向量
• 有效语法框
• 有效语法键和值的哈希表
• 包含唯一有效语法的预制结构

任何其他内容都是“3D语法”，作为宏的输出是非法的。值得注意的是，不允许使用来自 math/array 的数组。

这似乎是一个相当极端的限制，但要点是上面的列表只是最终可能出现在编译代码中的内容的列表。 Racket 不知道如何将任意内容序列化为字节码，这是合理的:例如，在编译代码中嵌入闭包没有多大意义。但是，生成一个创建数组的表达式是完全合理的，这就是您应该在此处执行的操作。

更正确地编写你的宏，你会得到这样的结果:

#lang racket

(require math/array)

(define-syntax (define-simple-array stx)
  (syntax-case stx ()
    [(_ id)
     #'(define id (array #(#(1 2) #(3 4))))]))

(define-simple-array x)

现在，x 是 (array #[#[1 2] #[3 4]])。请注意，您可以删除 math/array 的 for-syntax 导入，因为您在编译时不再使用它，这是有道理的:宏只是操作代码位。您只需要在运行时使用 math/array 来创建最终得到的实际值。