Clojure的宏
by isnowfy
at 2013-05-19 23:52:43
original http://www.udpwork.com/item/9864.html
Clojure是运行在java虚拟机上的一种lisp的方言。说道lisp的话最先想到的应该是函数式编程，括号之类的词语，话说大家在读了《黑客与画家》这本书后肯定都会觉得lisp很厉害，都想来试试。而clojure作为lisp的一种方言，当然是包含了lisp的各种强大特点，而lisp的很强大很灵活的一个原因要归功于他的宏。说道宏的话，c里也是有宏的概念的，而lisp的宏其实本质和c里的宏都是一样的，都是做代码替换，但是lisp的宏应用起来更加强大。
先来感受下clojure宏的方便之处。比如有很多地方我们需要print代码和变量内容来差错，于是我们可以写这样一个宏。
- (defmacrodbg[x]`(let[x# ~x](println '~x"="x#)x#))
当我们需要检查这段代码的时候
- (defn tt[x](+x1))
我们可以这样写
- (defn tt[x](dbg(+x1)))
当我们运行代码的时候我们能得到相应的显示结果
- user=> (tt 1)
- (+ x 1) = 2
- 2
看到我们用defmacro定义了一个dbg的宏，这个宏的作用就是现实代码段和代码执行的结果，并将结果返回回去。在clojure的宏里我们主要会用到这么几个符号，首先是`表示syntax quote，'表示quote，~表示unquote，~@表示unquote splicing，详细说明下。如果某段代码前面加了'就表示这段代码被quote而不会去求值了，而`的syntax quote则表示会把相应的变量变成有namespace的形式，比如
- user=> 'x
- x
- user=> `x
- user/x
因为默认的namespace是user，所以写clojure的宏时会和自己开头定义的ns不同，要注意变化。而~和`是搭配使用的，~必须在`的后面，并且~的数量不能超过`的数量，~是用来将变量的值替换到相应位置，比如
- user=> (def a 123)
- #'user/a
- user=> `(def b ~a)
- (def user/b 123)
可以看到~a被替换为a的值123了，而~@的作用和~类似，不过~@不但会替换掉值并且会把括号去掉，比如
- ser=> (def c [1 2 3])
- #'user/c
- user=> `(def d [~@c])
- (def user/d [1 2 3])
那么几个符号我们都说清楚了，再说defmacro的作用就是在代码编译的时候，会把defmacro当作是函数运行一次，并且把这个的返回结果替换到原有的位置上去，就像这样
- user=> (defmacro t1 [] (let [a1 (+ 1 1)] `(defn cc [] println ~a1)))
- #'user/t1
- user=> (t1)
- #'user/cc
- user=> (cc)
- 2
看上去宏和函数还是很相似的，为什么需要有宏这么个东西呢，首先我们需要注意的是，传给宏的代码是不会求值的，这点和函数非常不同，函数传的参数都是先求值再去做函数运算，看下面的例子
- user=> (defn aa [] (println "aa") 1)
- #'user/aa
- user=> (defn bb [] (println "bb") 2)
- #'user/bb
- user=> (defn cc [c a b] (if c a b))
- #'user/cc
- user=> (defmacro dd [c a b] (if c a b))
- #'user/dd
- user=> (cc true (aa) (bb))
- aa
- bb
- 1
- user=> (dd true (aa) (bb))
- aa
- 1
因为函数的参数是先求值的，所以调用cc的时候bb也被运行，这不是我们所希望的，我们所希望的是像dd那样只去执行aa，而不去执行bb，所以这里就需要用宏了。
还有一个宏和函数的重要的不同是宏是在编译代码的时候运行的，运行一次之后就会把宏的返回值替换到代码的相应位置了。所以宏的话其实更像是元编程一类的东西，用代码去生成代码。
参考资料：
http://www.learningclojure.com/2010/09/clojure-macro-tutorial-part-ii-syntax.html
http://orbbyrp.com/2012/06/lisp_first_step_macro.html
http://www.cnblogs.com/me-sa/archive/2013/03/18/clojure-macro.html
http://clojure.org/cheatsheet
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