是什么让Lisp宏如此特别？
阅读Paul Graham关于编程语言的散文，人们会认为Lisp宏是唯一的出路。 作为一名繁忙的开发人员，在其他平台上工作，我没有使用Lisp宏的特权。 作为想要了解这一嗡嗡声的人，请解释是什么让这个功能如此强大。
请将此与我从Python，Java，C＃或C开发世界中理解的内容联系起来。
为了简短回答，宏用于定义Common Lisp或域特定语言（DSL）的语法扩展。 这些语言被嵌入到现有的Lisp代码中。 现在，DSL可以具有类似于Lisp的语法（例如Peter Norvig的Common Lisp的Prolog解释器）或完全不同的（例如，用于Clojure的Infix Notation Math）。
这是一个更具体的例子：
Python具有内建在语言中的列表解析。 这为常见情况提供了一个简单的语法。 该线
divisibleByTwo = [x for x in range(10) if x % 2 == 0]
产生一个包含0到9之间的所有偶数的列表。回到Python 1.5天后，没有这样的语法; 你会用更像这样的东西：
divisibleByTwo = []
for x in range( 10 ):
if x % 2 == 0:
divisibleByTwo.append( x )
这些在功能上都是等同的。 让我们调用我们暂停的怀疑和假装Lisp有一个非常有限的循环宏，它只是迭代，并没有简单的方法来完成列表解析的等价操作。
在Lisp中，您可以编写以下内容。 我应该注意到这个人为的例子被挑选为与Python代码相同，而不是Lisp代码的一个好例子。
;; the following two functions just make equivalent of Python's range function
;; you can safely ignore them unless you are running this code
(defun range-helper (x)
(if (= x 0)
(list x)
(cons x (range-helper (- x 1)))))
(defun range (x)
(reverse (range-helper (- x 1))))
;; equivalent to the python example:
;; define a variable
(defvar divisibleByTwo nil)
;; loop from 0 upto and including 9
(loop for x in (range 10)
;; test for divisibility by two
if (= (mod x 2) 0)
;; append to the list
do (setq divisibleByTwo (append divisibleByTwo (list x))))
在我进一步讨论之前，我应该更好地解释一下宏是什么。 它是由代码执行的代码转换。 也就是说，由解释器（或编译器）读取的一段代码将代码作为参数进行操作，然后返回结果，然后将结果运行到原位。
当然，这是很多打字和程序员都懒惰。 所以我们可以定义DSL来完成列表解析。 事实上，我们已经在使用一个宏（循环宏）。
Lisp定义了几种特殊的语法形式。 quote（ ' ）表示下一个标记是一个文字。 quasiquote或反引号（ ` ）表示下一个标记是带有转义的文字。 逗号由逗号运算符表示。 文字'(1 2 3)与Python的[1, 2, 3]等价。 您可以将其分配给其他变量或使用它。 你可以认为`(1 2 ,x)等价于Python的[1, 2, x] ，其中x是先前定义的变量。 这个列表符号是进入宏的魔法的一部分。 第二部分是Lisp阅读器，智能地将宏替换为代码，但下面最好说明这一点：
所以我们可以定义一个名为lcomp的宏（列表理解的简称）。 它的语法与我们在例子中使用的python完全相同[x for x in range(10) if x % 2 == 0] - (lcomp x for x in (range 10) if (= (% x 2) 0))
(defmacro lcomp (expression for var in list conditional conditional-test)
;; create a unique variable name for the result
(let ((result (gensym)))
;; the arguments are really code so we can substitute them
;; store nil in the unique variable name generated above
`(let ((,result nil))
;; var is a variable name
;; list is the list literal we are suppose to iterate over
(loop for ,var in ,list
;; conditional is if or unless
;; conditional-test is (= (mod x 2) 0) in our examples
,conditional ,conditional-test
;; and this is the action from the earlier lisp example
;; result = result + [x] in python
do (setq ,result (append ,result (list ,expression))))
;; return the result
,result)))
现在我们可以在命令行执行：
CL-USER> (lcomp x for x in (range 10) if (= (mod x 2) 0))
(0 2 4 6 8)
漂亮整洁，是吧？ 现在它不止于此。 如果你喜欢，你有机制或画笔。 你可以有任何你可能想要的语法。 像Python或C＃的with语法。 或.NET的LINQ语法。 最后，Lisp吸引人们 - 最终的灵活性。
你会在这里找到关于lisp宏的全面辩论。
该文章的一个有趣的子集：
在大多数编程语言中，语法很复杂。 宏必须拆开程序语法，分析它，然后重新组装它。 他们无法访问程序的解析器，因此他们必须依赖启发式和最佳猜测。 有时他们的削减率分析是错误的，然后他们破裂。
但是Lisp是不同的。 Lisp宏可以访问解析器，它是一个非常简单的解析器。 Lisp宏不是一个字符串，而是一个列表形式的源代码，因为Lisp程序的源不是一个字符串; 它是一个列表。 Lisp程序非常擅长将列表拆分并重新组合。 他们每天都可靠地做到这一点。
这是一个扩展的例子。 Lisp有一个叫做“setf”的宏来执行任务。 最简单的setf形式是
(setf x whatever)
它将符号“x”的值设置为表达式“whatever”的值。
Lisp也有列表; 您可以使用“car”和“cdr”函数分别获取列表的第一个元素或列表的其余部分。
现在，如果你想用新值替换列表的第一个元素呢？ 这样做有一个标准功能，令人难以置信的是，它的名字比“汽车”还要糟糕。 这是“rplaca”。 但是你不必记得“rplaca”，因为你可以写
(setf (car somelist) whatever)
设置somelist的汽车。
这里真正发生的是“setf”是一个宏。 在编译时，它检查它的论点，并且它看到第一个有形式（汽车SOMETHING）。 它对自己说：“噢，程序员正在试图设置一些东西，这个功能就是'rplaca'。” 它悄悄地将代码重写为：
(rplaca somelist whatever)
Common Lisp宏实质上扩展了你的代码的“语法原语”。
例如，在C语言中，switch / case结构只能用于整型类型，如果您想将它用于浮点型或字符串，则会留下嵌套if语句和显式比较。 你也没有办法编写一个C宏来为你完成这项工作。
但是，由于lisp宏（本质上）是一个lisp程序，它将代码片段作为输入并返回代码来代替宏的“调用”，所以可以根据需要扩展“基元”具有更易读的程序。
要在C中执行相同的操作，您必须编写一个定制的预处理器来消化您的初始（not-quite-C）源代码，并且吐出一些C编译器可以理解的东西。 这不是一个错误的方式去做，但它并不一定是最简单的。
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