是否可以在lisp中将递归函数重写为宏？

Question

我写了这个快速排序函数：

(defun quicksort (lst)
  (if (null lst)
      nil
      (let ((div  (car lst))
            (tail (cdr lst)))
        (append (quicksort (remove-if-not (lambda (x) (< x div)) tail))
                (list div)
                (quicksort (remove-if     (lambda (x) (< x div)) tail))))))

但是我不能将它重写为宏，它不能工作，也不能，例如，这个简单的foo (递归和-我知道，有点傻，但只是个例子)：

(defun Suma (lst)
  (if (cdr lst) 
      (+ (Suma (cdr lst))
         (car lst))
      (car lst)))

工作正常，但是宏：

(defmacro SumaMacro (lst)
  '(if (cdr lst)
       '(+ (prog (SUMAMACRO (cdr lst)))
           (prog (car lst)))
       '(car lst)))

似乎是错的。有人对将递归函数重写为宏有什么建议吗？

Answer 1

您混合了宏和运行时；或者换句话说，您混合了值和语法。下面是一个非常简单的例子：

(defmacro while (condition &body body)
  `(when ,condition ,@body (while ,condition ,@body)))

这里不好的地方是宏并不执行体，它只是构造了一段包含给定体的代码。所以，当函数中有这样的循环时，它会受到一些条件的保护，比如if，它可以防止无限循环。但是在这个宏代码中没有这样的条件--您可以看到宏展成了精确的原始形式，这意味着它正试图展开成一些无限的代码。就好像你已经写了

(defun foo (blah)
  (cons 1 (foo blah)))

然后将生成器函数挂接到编译器中。所以要做这些类型的运行时循环，你必须使用一个实数函数。(当需要时，您可以使用labels创建一个本地函数来执行递归工作。)

Answer 2

把像SUM或QUICKSORT这样的递归函数写成宏是没有意义的。另外，不，一般来说这是不可能的。宏扩展源代码。在编译时，宏只能看到源代码，而看不到调用代码时使用的真正参数。编译之后，宏就消失了，取而代之的是它生成的代码。然后使用参数调用这段代码。因此，宏不能在编译时根据仅在运行时知道的参数值进行计算。

例外情况是:当参数值在编译时/宏展开时已知时，宏可以展开为对自身的递归宏调用。但这是真正的高级宏用法，并不需要添加到其他程序员要维护的代码中。

经验法则:如果你想做递归计算，那就使用函数。如果你想处理源代码，那就使用宏。

另外，尝试使用类似Lisp的格式。编辑器对括号进行计数，并进行高亮显示和缩排。不要把括号放在他们自己的行上，他们在那里会感到孤独。通常的Lisp风格更紧凑，也更多地使用水平空间。如果你使用列表，那么使用FIRST和REST，而不是CAR和CDR。

您的“suma”函数将如下所示：

(defun suma (list) 
  (if (rest list)
      (+ (suma (rest list))
         (first list))
    (first list)))

忘了宏吧。但是，如果你想了解更多关于宏的知识，那么Paul Graham的“On Lisp”一书(可供下载)是一个很好的知识来源。