backquote

• 反引用（backquote）

反引用 (backquote) 是引用(quote) 的特别版本，它可以用来创建 Lisp 表达式的模板。反引用最常见的用途之一是用在宏定义里。

反引用字符 “‘” 得名的原因是：它和通常的引号 “’” 相似，只不过方向相反。当单独把反引用作为表达式前

缀的时候，它的行为和引号一样：

‘(a b c) 等价于’(a b c) .

只有在反引用和逗号 “,” ，以及comma-at “,@ ” 一同出现时才变得有用。如果说反引用创建了一个模板，那

么逗号就在反引用中创建了一个 slot。一个反引用列表等价于将其元素引用起来，调用一次list。也就

是，

‘(a b c) 等价于(list ’a ’b ’c) .

在反引用的作用域里，逗号要求 Lisp:“把引用关掉”。当逗号出现在列表元素前面时，它的效果就相当于取

消引用，让 Lisp 把那个元素按原样放在那里。所以

‘(a ,b c ,d) 等价于(list ’a b ’c d) .

插入到结果列表里的不再是符号b，取而代之的是它的值。无论逗号在嵌套列表里的层次有多深，它都仍

然有效，

> (setq a 1 b 2 c 3)

3>

‘(a ,b c)

(A 2 C)

> ‘(a (,b c))

(A (2 C))

而且它们也可以出现在引用的列表里，或者引用的子列表里：

> ‘(a b ,c (’,(+ a b c)) (+ a b) ’c ’((,a ’b)))

(A B 3 (’6) (+ A B) ’C ’((1 ’B)))

一个逗号能抵消一个反引用的效果，所以逗号在数量上必须和反引用匹配。如果某个操作符出现在逗号的

外层，或者出现在包含逗号的那个表达式的外层，那么我们说该操作符包围了这个逗号。例如在‘(,a ,(b

‘,c)) 中，最后一个逗号就被前一个逗号和两个反引号所包围。通行的规则是：一个被 n 个逗号包围的逗

号必须被至少 n + 1 个反引号所包围。很明显，由此可知：逗号不能出现在反引用的表达式的外面。只要

遵守上述规则，就可以嵌套使用反引用和逗号。下面的任何一个表达式如果输入到 toplevel 下都将造成错

误：

,x ‘(a ,,b c) ‘(a ,(b ,c) d) ‘(,,‘a)

• 嵌套的反引用（nested backquote）

嵌套的反引用是Lisp宏的难点，正如《On Lisp》所说的：

“为了定义一个定义宏的宏，我们通常会要用到嵌套的反引用。嵌套反引用的难以理解是出了名的。尽管最

终我们会对那些常见的情况了如指掌，但你不能指望随便挑一个反引用表达式，都能看一眼，就能立即说出

它可以产生什么。这不能归罪于Lisp。就像一个复杂的积分，没人能看一眼就得出积分的结果，但是我们

不能因为这个就把问题归咎于积分的表示方法。道理是一样的。难点在于问题本身，而非表示问题的方法。”

stackoverflow有一个问答对Lisp的嵌套反引用解释的很透彻，我们下面来分析一下：

先来说一下嵌套反引用的解析规则：

CLTS2里面说：

如果反引号是嵌套的话，最内层的反引用形式（这是说的是最内层的逗号，其实是最外层的反引号）应该最先被展开。这意味着如果某个表达式有几个连续的逗号的话，最左边的那个逗号属于最里面的反引号。

R5RS Scheme语言规范关于反引号这么定义：

准引用可以嵌套。

举例分析：

``(a ,,(+ 1 2) ,(+ 3 4))

第一次求值得到如下表达式：

`(A ,3 ,(+ 3 4))

解析：1，左边反引用首先被展开（第一个反引用），所以（+ 1 2）被求值因为匹配逗号（第二个逗号）。

      2，另一个表达式，（+ 3 4）因为没有足够的逗号所以未求值。

      3，只有一个反引用被展开，因为反引用不会递归的展开。

第二次求值（展开所有的逗号）

为了在展开所有的反引用，我们采用如下表达式：

(eval ``(a ,,(+ 1 2) ,(+ 3 4)))

所用的反引用被展开，我们带到下面的求值结果：

(A 3 7)

 解析： 其实就是对第一次求值的结果继续求值，就可以得到上面的结果。

<<On Lisp>>一书上说，反引用的嵌套一般发生在定义宏的宏上面。下面是书中的一个例子：定义一个宏的简称的的宏。

因为一些CL的名字相当的长，比如destructuring-bind 和multiple-value-bind，所以我们可以定义宏来减少我们输入的字符

（defmacro dbind (&rest args)

   `(destructruing-bind ,@args))

和

（defmacro mvbind (&rest args)

   `(multiple-value-bind ,@args))

就可以了。我们可以看到dbind和mvbind是何等的相似。对于Lisp来说，宏是抽象和消除重复的好方法，那么我们为什么不再定义一个宏来

消除重复呢？假设我们想要得到一个abbrev宏，它允许我们使用(abbrev mvbind mutiple-value-bind)来定义缩写mvbind。下面是这个宏的定义：

(defmacro abbrev (short long)

  `(defmacro ,short (&rest args)

     `(,',long ,@args)))

卧槽，(,',XXXX),到这一步，我相信初学Lisper肯定凌乱了。其实我何尝不是呢。下面让我们一步一步分析这个宏定义是怎么来的。

我们可以从它的展开式开始，我们最终要一个如下的展开式：

（defmacro mvbind (&rest args)

`(multiple-value-bind ,@args))

我们如果先把multiple-value-bind从反引用中拉出来的话，推到就容易一点,得到如下等价的定义

（defmacro mvbind (&rest args)

(let ( (name 'multiple-value-bind ))

`(,name ,@args) ) )

现在我们将这个展开式转化为一个模板。我们把反引用放到前面，然后将可变的表达式变为一个变量

`(defmacro ,short (& rest args)

(let (( name ',long ))

`(,name ,@args) ) )

最后一步，我们把name 从内层反引用中消除，得到abbrev的宏的主体：

`(defmacro ,short (&rest args)

`(,',long ,@args) ) )

下面我们来正向分析，来展开abbrev宏，例如(abbrev mvbind mutiple-value-bind)

第一步：

首先展开最内层的反引用，和第一个逗号，得到结果

`(DEFMACRO ,SHORT (&REST ARGS) (LIST* ',LONG ARGS))