lisp初体验-Practical Common Lisp笔记-8.变量

原本以为这章很好理解，结果..杯具了。

在lisp中，变量分为两种：词汇变量(lexical),动态变量(dynamic)。#感觉很别扭，估计我翻坏了，虽然与其他语言做了类比，相当于：局部变量和全局变量。可是看了后面，似乎不是这么个回事啊。如果有资深lisper能够给出这两个变量的专业名称(中文)，那真是不胜感激了。目前，好吧，就姑且从字面上来称呼这两种变量吧。

作为变量的基本要素之一就是，变量可以持有一个值。而在Lisp中，甚至无所谓值的类型。很爽，但也会有麻烦：只有到了编译的时候才会发现这方面的错误。
最常见的定义变量方式之一：

(defun foo (x y z) (+ x y z))

在定义函数时，不知不觉就定义了3个变量(x,y,z)，这样的好处就是：不同的函数调用方互不影响。
另一种定义变量的方式：

(let (variable*)
  body-form*)

(let ((x 10) (y 20) z)
  ...)

为了表现出变量的情况：

(defun foo (x)
  (format t "Parameter: ~a~%" x)      ; |<------ x is argument 
  (let ((x 2))                        ; |
    (format t "Outer LET: ~a~%" x)    ; | |<---- x is 2
    (let ((x 3))                      ; | |
      (format t "Inner LET: ~a~%" x)) ; | | |<-- x is 3
    (format t "Outer LET: ~a~%" x))   ; | |
  (format t "Parameter: ~a~%" x))     ; |

这里有用到LET，他还有一个变种：LET*，简单理解,就是let不允许用前面定义的变量，而let*则可以，例：

(let* ((x 10)
       (y (+ x 10)))
  (list x y))            ;这是可以的

(let ((x 10)
      (y (+ x 10)))
  (list x y))            ;这是不行的

(let ((x 10))
  (let ((y (+ x 10)))
    (list x y)))         ;这样也是可以的，与第一种等价

词汇变量及闭包(好别扭的名字)
这里一段比较晦涩的描述，简单代码表示为：

(let ((count 0)) #'(lambda () (setf count (1+ count))))

这里面的count变量只能在随后的匿名函数中使用，过期不候，所以"局部又闭包"啊。
当然，万事有例外，要是函数在关闭时，定义、操作了个全局变量，那么就又不一样了：

(defparameter *fn* (let ((count 0)) #'(lambda () (setf count (1+ count)))))

试试：

(funcall *fn*)
1
(funcall *fn*)
2
(funcall *fn*)
3

动态变量
lisp的动态变量有两种声明方式：

(defvar *count* 0
  "Count of widgets made so far.")

(defparameter *gap-tolerance* 0.001
  "Tolerance to be allowed in widget gaps.")

两者间的差别是：defparameter必须带变量值，而defvar则无所谓。
虽说全局变量到处都能改，不过规范成一个函数，到处调用还是相当靠谱的：

(defun increment-widget-count () (incf *count*))

还有，虽然全局变量很好用，不过最好还是必须时用，天知道你的代码啥时候变量冲突了捏，一步小心影响了全局可就够喝一壶了。
下面有一段代码，类似于"局部屏蔽全局"：

(defvar *x* 10)
(defun foo () (format t "X: ~d~%" *x*))
(foo)
X: 10
NIL
(let ((*x* 20)) (foo))
X: 20
NIL
(foo)
X: 10
NIL
(defun bar ()
  (foo)
  (let ((*x* 20)) (foo))
  (foo))
(bar)
X: 10
X: 20
X: 10
NIL

想要操作全局变量的话：

(defun foo ()
  (format t "Before assignment~18tX: ~d~%" *x*)
  (setf *x* (+ 1 *x*))
  (format t "After assignment~18tX: ~d~%" *x*))
(foo)
Before assignment X: 10
After assignment  X: 11
NIL
(bar)
Before assignment X: 11
After assignment  X: 12
Before assignment X: 20
After assignment  X: 21
Before assignment X: 12
After assignment  X: 13
NIL

如果这段代码理解不了，那么停住，理解了再继续。
全局变量的*号是约定成俗的，理论上来说，这样基本上就可以避免局部变量与整体变量间人为失误导致的冲突。

常量
定义方式：

(defconstant name initial-value-form [ documentation-string ])

常量算是一种特殊变量，绑定值后就不再变化。命名约定规则与动态变量相似，用加号(+)包夹。

分配
对于变量而言，赋值是通过宏setf进行的：

(setf place value)

还能一次赋值多个变量：

(setf x 1 y 2)

setf返回值为变量值，所以也可以多变量指同一个值：

(setf x (setf y (random 10)))

Lisp与其他语言赋值对应表：
Assigning to ... Java, C, C++ Perl              Python
... variable    x = 10; $x = 10;      x = 10
... array element a[0] = 10; $a[0] = 10;      a[0] = 10
... hash table entry --         $hash{'key'} = 10;   hash['key'] = 10
... field in object o.field = 10; $o->{'field'} = 10;  o.field = 10

Simple variable:    (setf x 10)
Array:              (setf (aref a 0) 10)
Hash table:         (setf (gethash 'key hash) 10)
Slot named 'field': (setf (field o) 10)

其他的一些修改变量值的方式：
如果需要对变量进行一些针对原值的操作的话，比如：

(setf x (+ x 1))

着实麻烦了些，所以Lisp有内置的一些宏：

(incf x)    === (setf x (+ x 1))
(decf x)    === (setf x (- x 1))
(incf x 10) === (setf x (+ x 10))

还有ROTATEF和SHIFTF两种常用的宏：

(rotatef a b)

调换a b的值，

(shiftf a b 10)

将值左移：b的值给a,10赋给b。

这一章还有很多晦涩的描述(个人能力有限啊)，不过，大体上lisp的变量就是如此了。结尾段给了好多的宏，呵呵，下一章将进入lisp之所以为lisp的世界：宏！

（未完待续）