在common-lisp中，如何在不更改原始列表的情况下从函数中修改列表参数的一部分？

Question

我正在尝试将一个列表传递给Lisp中的一个函数，并在该函数中更改该列表的内容，而不会影响原始列表。我读到过Lisp是按值传递的，这是真的，但还有一些我不太理解的事情。例如，此代码按预期工作：

(defun test ()
    (setf original '(a b c))
    (modify original)
    (print original))
(defun modify (n)
    (setf n '(x y z))
    n)

如果调用(test)，即使(modify)返回(x，y，z)，它也会打印(a，b，c)。

但是，如果您只尝试更改列表的一部分，则不会以这种方式工作。我假设这与列表有相同的内容，在所有地方的内存中都是相同的，或者类似的东西有关。下面是一个示例：

(defun test ()
    (setf original '(a b c))
    (modify original)
    (print original))
(defun modify (n)
    (setf (first n) 'x)
    n)

然后(test)打印(x B c)。那么，如何更改函数中列表参数的某些元素，就好像该列表是该函数的本地列表一样？

Answer 1

SETF修改一个位置。n可以是一个地方。n指向的列表的第一个元素也可以是一个位置。

在这两种情况下，original保存的列表都作为其参数n传递给modify。这意味着函数test中的original和函数modify中的n现在都拥有相同的列表，这意味着original和n现在都指向它的第一个元素。

在第一种情况下，SETF修改了n之后，它不再指向该列表，而是指向一个新列表。original指向的列表不受影响。然后，modify返回新的列表，但是由于这个值没有被赋值给任何东西，所以它逐渐消失，很快就会被垃圾回收。

在第二种情况下，SETF不修改n，而是修改n指向的列表的第一个元素。这与original指向的列表相同，因此，之后，您还可以通过此变量查看修改后的列表。

要复制列表，请使用COPY-LIST。

Answer 2

Lisp列表基于cons单元格。变量就像指向cons单元格(或其他Lisp对象)的指针。更改一个变量不会更改其他变量。更改cons单元格将在引用这些cons单元格的所有位置可见。

一本好书是Touretzky，Common Lisp: A Gentle Introduction to Symbolic Computation。

还有一款软件可以绘制列表和cons单元格的树。

如果您将列表传递给如下所示的函数：

(modify (list 1 2 3))

那么你有三种不同的方式来使用这个列表：

cons细胞的破坏性修饰

(defun modify (list)
   (setf (first list) 'foo)) ; This sets the CAR of the first cons cell to 'foo .

structure共享

(defun modify (list)
   (cons 'bar (rest list)))

上面返回一个与传入的列表共享结构的列表:两个列表中的rest元素是相同的。

复制

(defun modify (list)
   (cons 'baz (copy-list (rest list))))

上面的函数BAZ类似于BAR，但没有共享列表单元格，因为列表是复制的。

不用说，通常应该避免破坏性修改，除非有真正的理由这样做(比如在值得的时候节省内存)。

备注：

从不破坏性地修改文字常量列表

不做：(let ((l '(a B C) (setf (first l) 'bar))

原因:该列表可能是写保护的，或者可能与其他列表共享(由编译器安排)，等等。

另外：

引入变量

像这样

(let ((original (list 'a 'b 'c)))
   (setf (first original) 'bar))

或者像这样

(defun foo (original-list)
   (setf (first original-list) 'bar))

切勿设置未定义的变量。

Answer 3

它与C语言中的这个示例几乎相同：

void modify1(char *p) {
    p = "hi";
}

void modify2(char *p) {
    p[0] = 'h';
}

在这两种情况下都会传递一个指针，如果你改变了指针，你就改变了指针值的参数副本(它在堆栈上)，如果你改变了内容，你就改变了指向的任何对象的值。