macros - (mymacro arg) 和 (eval (myfunc (quote arg))) 有什么区别

Question

我在 Lisp 中“查看”宏的方式如下:每当我看到宏调用 (mymacro arg1 arg2 ... argn) 时，我认为它与 ( 相同eval (myfun (quote arg1) (quote arg2) ... (quote argn)))，其中 myfun 是一个函数，其主体与 mymacro.I 的主体完全相同想象一下这是一种过于简单化的理解宏的方式。但我很难找到失败的例子。

那么，是否有 s 表达式 BODY 和 ARG 的示例，使得给定以下 mymacro 和 myfun 定义，

(defmacro mymacro (param) BODY) 
(defun    myfun   (param) BODY)

表达式 (mymacro ARG) 和 (eval (myfun (quote ARG))) 不评估出相同的结果吗？

PS:我只使用一个参数，因此写这个问题更容易，但我显然对具有多个参数的示例感到满意。

PS:我对最后的语义差异更感兴趣，而不是实现细节、性能差异等。

Answer 1

But I'm having trouble finding an example where it fails.

(defmacro plus-mac (left right)
  `(+ ,left ,right))

(defun plus-expander (left right)
  `(+ ,left ,right))

然后:

(let ((a 3) (b 4))
  (plus-mac a b))  ;; -> 7, works!

(let ((a 3) (b 4))
  (eval (plus-expander 'a 'b))) ;; fail: variables a and b not defined

您在某处读到过类似“宏被替换为在其位置上求值的代码(由其扩展器函数生成)”的宏描述，并且过于字面理解了它。

宏被替换，但扩展不被评估； eval 调用未插入到代码中的该位置。

首先，宏通常在代码执行之前展开。这两个 Action 可以完全分开。例如，宏可能会在开发人员的构建计算机上展开，而评估则在程序在用户的目标计算机上运行时进行。

即使在计算表达式之前立即展开宏，该计算也不是通过插入代码中的 eval 调用来完成的。正如我上面的示例所示，这不能正确地与词法作用域配合使用。

最后，宏(我们正在讨论的不卫生的、Common-Lisp 风格的宏，它们执行简单的替换)并不像问题中想象的那样在幕后工作。像 (mac a b (c d (e))) 这样的宏调用会导致调用扩展器函数。该函数有两个参数:整个宏形式和宏时间环境。将宏语法分为参数 a、b、c、d 和 e 由 defmacro 编写的代码完成。扩展器看起来像:

(lambda (form env)
  (destructuring-bind (#:operator a b (c d (e))) form
    ... body goes here ...))

这仍然不准确，因为 destructuring-bind 不会产生良好的诊断。解构 lambda 列表和宏 lambda 列表类似，但不相同。这仅用于说明目的，以表明 defmacro 在宏主体周围插入解构代码；该代码通过一个参数接收整个宏调用形式，并设置保存命名片段的局部变量。

如果您想了解幕后情况，请尝试展开 defmacro 调用以查看它生成的代码:

(macroexpand '(defmacro mac (a b (c d (e))) (list a b c d e)))