为什么在这个宏定义中需要@符号?

Question

在以下when宏中:

(defmacro when (condition &rest body)
  `(if ,condition (progn ,@body)))

为什么会有"@标志吗?

Answer 1

当在准引号段插入计算值时，有两个操作符:

• "comma",
• "comma-splice"操作符,@

逗号,将后面的表达式的值插入到准引号中，逗号拼接要求后面的表达式是一个列表，并且只能在准引号列表中使用:效果是将表达式的所有元素插入到准引号列表中出现操作符的位置。

做一个小实验就很容易看出差别

> (let ((x '(1 2 3 4))) `(this is an example ,x of expansion))
(THIS IS AN EXAMPLE (1 2 3 4) OF EXPANSION)
> (let ((x '(1 2 3 4))) `(this is an example ,@x of expansion))
(THIS IS AN EXAMPLE 1 2 3 4 OF EXPANSION)

可以看到，使用,@将把列表的元素直接放在展开中。

在执行替换时，将,@与不产生列表的表达式一起使用将会出错:

* (defun f (x) `(here ,@x we go))
F
* (f '(1 2 3))
(HERE 1 2 3 WE GO)
* (f '99)
debugger invoked on a TYPE-ERROR in thread
#<THREAD "main thread" RUNNING {10009F80D3}>:
  The value
    99
  is not of type
    LIST
  when binding SB-IMPL::X
Type HELP for debugger help, or (SB-EXT:EXIT) to exit from SBCL.
restarts (invokable by number or by possibly-abbreviated name):
  0: [ABORT] Exit debugger, returning to top level.
(SB-IMPL::APPEND2 99 (WE GO)) [external]
0] 

如果在列表中不使用,@，则会在分析准引号section时出错:

* (defun g (x) `,@x)
debugger invoked on a SB-INT:SIMPLE-READER-ERROR in thread
#<THREAD "main thread" RUNNING {10009F80D3}>:
  `,@X is not a well-formed backquote expression
    Stream: #<SYNONYM-STREAM :SYMBOL SB-SYS:*STDIN* {10000279E3}>
Type HELP for debugger help, or (SB-EXT:EXIT) to exit from SBCL.
restarts (invokable by number or by possibly-abbreviated name):
  0: [ABORT] Exit debugger, returning to top level.
(SB-IMPL::BACKQUOTE-CHARMACRO #<SYNONYM-STREAM :SYMBOL SB-SYS:*STDIN* {10000279E3}> #<unused argument>)
0] 

Answer 2

@也可以被认为是解构列表并将其附加到实际通用Lisp中描述的列表中。

`(a ,@(list 1 2) c) 

相当于:

(append (list 'a) (list 1 2) (list 'c)) 

产生:

(a 1 2 c)

Answer 3

这个宏定义等价于

(defmacro when (condition &rest body) 
  (list 'if condition (cons 'progn body)))

但是如果没有@，它将相当于

(defmacro when (condition &rest body) 
  (list 'if condition (list 'progn body)))

由于body是一个列表，这将导致它被计算为好像一个括号函数调用，例如(when t 1 2 3)将被展开为

(if t (progn (1 2 3)))

而不是正确的

(if t (progn 1 2 3))