调用宏中的其他函数

Question

如何在宏中调用其他函数/宏？以下内容似乎不起作用(即使我用define-syntax定义了define-syntax)

(define (bar) #'"hello")

(define-syntax (foo stx)
  (syntax-case stx ()
    [(_ '(a b)) (bar)]))

Answer 1

Racket的宏系统在运行时和编译时代码之间保持了仔细的分离。您将bar定义为运行时函数，但实际上希望在宏中使用它。因此，您需要在编译时显式定义bar，方法是用begin-for-syntax包装它。

(begin-for-syntax
  (define (bar) #'"hello"))

这会解决你的问题。有关更多信息，请参见球拍指南中的编译和运行时阶段。

为什么有这个必要？嗯，各种原因。首先，通过显式区分运行时代码和编译时代码，编译器可以对何时加载代码做出一定的保证。例如，您可能在宏的实现中使用一个库，但是您可能永远不会在运行时使用该库。通过注意分离运行时和编译时，编译器可以确保只在编译时加载库，而不是在运行时加载。

在Racket中，我们调用代码可以运行阶段的不同时间，并为每个阶段分配一个数字。例如，运行时是阶段0，编译时间是阶段1。为什么要使用数字呢？事实证明，这不仅仅是两个阶段！事实上，在Racket中可以有任意数量的编译阶段，继续到第2阶段、第3阶段等等。

那么，如果第一阶段是编译时，什么是第二阶段？那么，如果在实现另一个宏时使用宏呢？如果你直接尝试，它就不会起作用：

(define-syntax (foo stx)
  (syntax-case stx ()
    [(_) #''foo]))

(define-syntax (bar stx)
  (syntax-case stx ()
    [(_) (foo)]))

再一次，上面的程序会抱怨foo没有绑定，因为foo是在0阶段定义的，但是bar内部的代码是在第1阶段。因此，我们需要像以前一样在begin-for-syntax中包装foo的定义：

(begin-for-syntax
  (define-syntax (foo stx)
    (syntax-case stx ()
      [(_) #''foo])))

但是问题是:实现foo的代码在哪个阶段？它显然不是第0阶段，因为它是一个宏，但是它也不是第1阶段，因为它是在编译时定义的(因为它是用begin-for-syntax包装的)。因此，foo的主体处于第二阶段！

实际上，如果您尝试编写上面的代码，您可能会得到一些错误，很多事情都是不绑定的。编写#lang racket时，在第0阶段和第1阶段自动导入东西，但通常，模块也只能在各个阶段导入。要使上面的代码片段正常工作，我们需要在第2阶段导入racket/base，如下所示：

(require (for-meta 2 racket/base))

所有阶段的细节都超出了这个答案的范围，但我要指出的是，在Racket中的阶段是很重要的，当你在编写宏时，你必须担心它们。要获得更全面的处理，请参见“球拍指南”中的一般阶段水平，它补充并扩展了先前链接的介绍部分。有关相位级为什么重要以及在没有相位分离时出错的更多详细信息，请参阅论文可组合和可编译宏的(非常可读的)第一节，该部分首先介绍了Racket的模块系统。