在 Tcl 中模拟 lisp cons 单元格

Question

lisp 中的列表是一系列 cons 单元格，但在 Tcl 中，列表是用空格分隔元素的字符串。要将代码从 lisp 转换为 tcl，可以简单地将 lisp 列表转换为 Tcl 列表。但是，这会遇到副作用，因为 cons 单元不会出现在 Tcl 代码中。例如，考虑 lisp 中的这段代码：

(setq a (list 1 2 3 4))
(let ((b a)
      (a (cddr a)))
  (declare (special a b))
  (setf (cadr b) ‘b)
  (setf (cadr a) ‘d)
  (print a))
(print a)

;; Results in:
(3 d)
(1 b 3 d)

是否有一个 Tcl 包可以更好地模拟 Tcl 中的 lisp 列表？这样的包是否可以轻松转换为常规 Tcl 列表？

上面的代码在 Tcl 中使用这样的包会是什么样子？

Answer 1

由于语义模型根本不同，Lisp cons 单元不能直接建模为 Tcl 值。 Lisp 使用一个模型，值可以直接更新。该值是存储单元。 Tcl 使用不同的模型，其值在概念上是不可变的，并且恰好位于周围的任何“1 2 3 4”之间在原则上没有区别； Tcl 中的可变实体是具有名称的变量（当然，名称字符串本身是不可变的……）这种不变性在简单值的级别上是有意义的，但它也扩展到 Tcl 的列表和字典；变异操作要么返回一个新值，要么更新一个变量。 （实现比这更有效，使用写时复制策略来保留不变性的语义模型，同时能够在实际已知语义等价时通过值本身的突变来实现事物。）

因此，您必须将可更新的 cons 单元格构造为变量。您可以这样做：

proc cons {a b} {
    global gensym cons
    set handle G[incr gensym]
    set cons($handle) [list $a $b]
    return $handle
}
proc car {handle} {
    global cons
    return [lindex $cons($handle) 0]
}
proc cdr {handle} {
    global cons
    return [lindex $cons($handle) 1]
}
proc setCar {handle value} {
    global cons
    lset cons($handle) 0 $value
}
# Convenience procedures
proc makeFromList args {
    set result "!nil"
    foreach value [lreverse $args] {
        set result [cons $value $result]
    }
    return $result
}
proc getAsList {handle} {
    set result {}
    while {$handle ne "!nil"} {
        lappend result [car $handle]
        set handle [cdr $handle]
    }
    return $result
}

set a [makeFromList 1 2 3 4]
# Use some local context; Tcl doesn't have anything exactly like Lisp's "let"
apply {a {
    set b $a
    set a [cdr [cdr $a]]
    setCar [cdr $b] "b"
    setCar [cdr $a] "d"
    puts [getAsList $a]
}} $a
puts [getAsList $a]

这会产生预期的输出（鉴于 Lisp 和 Tcl 对如何格式化列表有不同的想法）。