为什么不考虑 list cormprehensions 中的变量是 clojure 中的可变状态？答案

【问题标题】：Why are variables in list cormprehensions not considered is mutable state in clojure?为什么不考虑 list cormprehensions 中的变量是 clojure 中的可变状态？
【发布时间】：2022-11-30 00:35:31
【问题描述】：

在 Clojure 中，每个变量都是不可变的。但是当我像下面的例子一样使用列表理解时，elem 变量似乎是可变的，因为每次 elem 被 1 覆盖，然后被 2 覆盖，然后被 3 覆盖，或者不是？

(for [elem [1 2 3]] 
  elem)

这是允许可变性的地方还是我遗漏了什么？

【问题讨论】：

标签： clojure

【解决方案1】：

“突变”是指现有变量改变其内容。如果你有一个对变量的引用，你可以观察到这一点，查看它一次，将其值记为 X，然后再次查看同一个变量，注意它的值现在是 Y。这不是列表中发生的事情理解。

首先，让我们谈谈我希望你同意的一件事不是变异：使用不同的值多次调用一个函数。假设我们有

(defn triple [x]
  (* x 3))

如果我们写[(triple 1) (triple 2)]，我们是否说x发生了变异？当然不是。函数 triple 有两个不同的调用，每个调用都有不同的 x 值，但它们不是同一个变量：它们是 x 的不同实例。

列表理解是同一回事。主体是一个函数，它对每个输入进行一次评估。它没有看就像一个函数，因为没有 fn，但它确实是一个，无论是技术上（它宏扩展到 fn 的主体）还是哲学上（它处理输入的方式与上面的 triple 函数相同）。 (for [x xs] (f x)) 与写 (map f xs) 没有什么不同，后者不需要修改。

通常当新手担心 Clojure 中的突变时，他们担心的是let，它允许您替换现有的绑定：

(let [x 1
      _ (prn x)
      x 2]
  (prn x))

这打印出1 2: 这不就证明x 发生了变异吗？不，它没有：旧的 x 仍然存在，它只是被隐藏了，所以你不能再引用它了。你可以通过使用一个函数来证明这一点，让你引用旧的x：

(let [x 1
      f (fn [] x)
      x 2]
  (prn (f) x))

这仍然打印1 2，即使这两个打印都发生在x绑定到2之后。这是因为f仍然看到旧的x。新的x是一个无关的同名变量；您不妨将其命名为y 并重命名对它的所有引用。

【讨论】：

【解决方案2】：

如 here 所述，值和身份之间的区别很重要。如果一个身份似乎发生了变化，那是因为它随着时间的推移与不同的状态值相关联。

【讨论】：

【解决方案3】：

如果您有 C/C++ 背景，那么认为 elem 的行为类似于指向常量对象的非常量指针可能会有所帮助。

如果您有 Python/Java 背景，认为您正在遍历的集合中的值是不可变的可能会有所帮助。

无论如何，不变性问题是关于集合中元素的断言，而不是关于elem。

【讨论】：

但事实并非如此。 elem 是指向 const 对象的 const 指针。
你确定@amalloy？ const 指针在其生命周期内不能指向两个不同的对象；但是，elem 在迭代期间绑定到不同的“对象”。
是的，如果您阅读了我的回答，我会解释说没有重新绑定变量，只是调用具有不同参数的函数。共有三个不同的elem 变量，每个变量都永久固定为输入列表中的一个数字。
如果您的 for 循环返回一个闭包，这种区别就变得更加重要。考虑(let [fs (for [x [1 2 3]] (fn [y] (+ x y)))] (map (fn [f] (f 10)) (reverse fs)))。我们创建了一个包含 3 个闭包的列表，每个值 x 一个。然后我们以相反的顺序调用该列表中的函数，我们可以及时回顾为每个函数捕获的特定x。我希望您会同意，没有任何带有指向 const 对象的非常量指针的循环可以模仿这种行为。（事实上，用 for 循环做这个是 Python 中的一个常见陷阱，因为它做使用单个变量！）。
你是对的，但这已经是一个“这里有龙”的区域；-) 我的回答假设原始发帖人的印象是 elem 是可变的——我只是想提供一个第一方向。