在R7RS方案中模拟一个一流库

Question

我在考虑一个类似迪伦的对象系统的实现。(最好用于完全可移植的R7RS方案。)在Dylan中，有一个密封类的概念:不能从定义类的模块之外的密封类继承。

将R7RS库视为模块似乎是很自然的。然而，R7RS方案中的库是静态的:在运行时没有保留任何关于它们的内容.从库导入绑定之后，它似乎与所有其他绑定都没有区别。

这是sealed实现的一个问题。假设一个类是由某个define-class表单创建的。此表单有效地扩展为以下内容

(define <new-class> (make <class> ...))

然后，<new-class>绑定可以从创建它的库导出，并导入到其他库中(可能以不同的名称)。假设我们在库A中创建一个密封的<new-class>，并将其导入库B。从B调用的make如何判断它是否能够创建<new-class>的后代？如何允许从A调用的make无条件地创建<new-class>的子类？

(让我们忽略这种方法的一个缺点: R7RS允许多次加载<new-class>库，这有效地创建了几个不同的<new-class>类对象。我真的不知道怎么解决这个问题。)

一个想法是将所有类定义包含在一个表单中：

(define-library (A)
  (import (dylan))
  (export <new-class>)
  (begin
    (dylan-module
      (define-class <new-class> <object>
        ...  ) ) ) )

在dylan-module中定义的密封类可以继承，但是一旦表单结束，它们就会被密封。然而，我只想出了一种方法来实现这个目标：

(define-syntax dylan-module
  (syntax-rules ()
    ((dylan-module %define-class body1 body2 ...)
     (begin
       ;; We will gather here all classes that are defined
       ;; inside the dylan-module form.
       (define to-be-sealed (list))

       ;; Locally redefine define-class to define a class
       ;; and add it to the list.
       ;;
       ;; It is necessary to pass %define-class explicitly
       ;; due to hygienic renaming: we want to allow %define-class
       ;; to be used inside of the body of the dylan-module form,
       ;; so we need to use a name from the environment where the
       ;; body is actually written.
       (let-syntax ((%define-class
                      (syntax-rules ()
                        ((%define-class name other (... ...))
                         (begin
                           (define-class name other (... ...))
                           (set! to-be-sealed
                                 (cons name to-be-sealed) ) ) ) ) ))
         body1 body2 ... )

       ;; The `seal` function is defined elsewhere.
       ;; `make` is allowed to subclass the sealed classes
       ;; until they are actually sealed by `seal`.
       (for-each seal to-be-sealed) ) ) ) )

它是这样使用的：

(define-library (A)
  (import (scheme base)
          (dylan) )
  (export <new-class>)
  (begin
    (dylan-module define-class
      (define-class <new-class> <object>
        ...  ) ) ) )

它的愚蠢之处在于：

• 用户需要拼写出define-class来正确地重新定义它(在Dylan中，泛型函数也可以被密封，所以define-generic会在此之后出现)；
• 泛型make不能以安全的方式创建密封类，应该始终使用define-class宏(或其他一些特例)。

Answer 1

在我看来，您不应该尝试将R6RS/R7RS库重新用作类，而应该在Scheme中直接构建您自己的类。库的目的是在编译时提供命名空间控制，而不是在运行时执行任何操作。