宏以及如何跟踪它们答案

【问题标题】：Macros and how to trace them宏以及如何跟踪它们
【发布时间】：2017-12-05 22:30:36
【问题描述】：

trace 宏对于调试非常有用。但是，当用于任何宏时，它会停止。就像我尝试执行以下操作一样：

CL-USER> (trace push)

然后，它会报错：

can't use encapsulation to trace anonymous function #<FUNCTION (MACRO-FUNCTION
                                                                PUSH) {100053FB9B}>
   [Condition of type SIMPLE-ERROR]

嗯，这很明显，因为trace 的 clhs 页面清楚地定义了函数。那么，Common Lisp 中没有任何跟踪宏的工具的原因是什么？
在 Common Lisp 中是否有任何其他（非常规）方法来跟踪宏？

【问题讨论】：

好吧，如果宏在编译时扩展，你将如何跟踪它们的调用？您也许可以编写一个宏来选择扩展宏的第一种形式并在其上调用trace。
在什么情况下要跟踪宏？在 SBCL 中，似乎可以使用非标准的 :ENCAPSULATE 参数来跟踪：(trace push :encapsulate nil)。通常宏扩展是调试宏的更好方法（使用 Sly，您也可以使用宏步）。宏中的任何复杂逻辑都可以在单独的函数中实现，也可以正常跟踪。
谢谢@jkiiski！当我需要知道它在程序中实际做了什么时，宏扩展内置宏（如push）并没有多大帮助。

标签： debugging macros common-lisp trace

【解决方案1】：

Common Lisp 标准仅提及函数的跟踪。在编译的实现中，宏扩展通常发生在编译时，因此通常不支持宏的跟踪。

但一些 Common Lisp 实现可以通过 Lisp 解释器 (!) 跟踪宏：

CLISP 可以跟踪宏：

[1]> (defmacro foo (a) a)
FOO
[2]> (trace foo)
;; Tracing macro FOO.
(FOO)
[3]> (loop for i below 4 collect (foo i))
1. Trace: (FOO I)
1. Trace: FOO ==> I
1. Trace: (FOO I)
1. Trace: FOO ==> I
1. Trace: (FOO I)
1. Trace: FOO ==> I
1. Trace: (FOO I)
1. Trace: FOO ==> I
(0 1 2 3)

LispWorks 是另一个支持宏跟踪的实现。

那么，Common Lisp 中没有任何跟踪宏的工具的原因是什么？

如前所述，这是语言标准。除了语言标准实现之外，还以各种方式提供各种语言扩展，包括一些 Lisp 解释器 (!) 跟踪宏的能力。

如果代码已经编译，则无论如何跟踪都不会起作用。有一个 Lisp 解释器会有所帮助，但实现不需要有一个解释器。这里的 Lisp 解释器是指一个执行引擎，它将 Lisp 代码作为数据工作。

【讨论】：

【解决方案2】：

在宏上使用trace 似乎有点奇怪，但它在 CLISP 中有效：

(trace push)
(defparameter *stack* '())

(defun push-xy (x y)
  (push x *stack*)
  (push y *stack*))
; 1. Trace: (push x *stack*)
; 1. Trace: push ==> (setq *stack* (cons x *stack*))
; 1. Trace: (push y *stack*)
; 1. Trace: push ==> (setq *stack* (cons y *stack*))
; ==> push-xy

标准没有说明何时应该扩展宏，因此在定义、编译和有时调用函数和 lambda 时可能会发生这种情况。一些实现运行宏两次，所以你得到双倍的输出。

我从不使用这个。我宁愿使用macroexpand-1:

(macroexpand-1 '(push x *stack)))
; ==> (setq *stack (cons x *stack))
; ==> t

如果您的表单返回一个使用宏的新表单，您可能想尝试使用macroexpand。这就像一遍又一遍地调用macroexpand-1，直到没有任何转换。

【讨论】：

【解决方案3】：

*macroexpand-hook* 是跟踪宏的预期方法。

http://www.lispworks.com/documentation/HyperSpec/Body/v_mexp_h.htm#STmacroexpand-hookST

【讨论】：