Lisp 如何动态分配符号？ Lisp 符号的底层数据结构/机制？

Question

Lisp 允许您在类似

的列表中定义符号，例如 A 和 B

(setf mylist '(+ 1 2 A))

然后您可以随时返回并将 A 设置为一个值，例如。 (set 'A 100)。此时您可以执行(eval mylist) 并返回 103。然后您可以反复将 A 重新分配给任何新值。

看起来 Lisp 既保存了文字“A”（符号的名称），也保存了它的赋值。这允许动态变量分配/重新分配。这有点像查找列表。允许这样做的底层数据结构或机制是什么？

编辑：具体来说，这是如何在内部完成的（或在外部因为包似乎直接参与）？寻找一个深入的技术答案，重点是它是如何在 Lisp-2 中实现的。

Answer 1

请注意，'(+ 1 2 A) 不是变量，而是计算结果为对象的形式 (quote (+ 1 2 A))。列表中的 A 是符号，但不是变量。

变量是用符号表示的存储位置。

回复：像 Lisp 这样的语言如何在运行时进行这种评估？

(Common) Lisp 有两种变量：动态变量和词法变量。动态变量可以在运行时进行评估，因为您可以获取一个符号并确定它是否具有动态变量绑定，然后检索或分配该绑定。

词法变量是在编译时“烘焙”的变量：没有可移植的方法来通过名称反映它们。

这两种变量都有不同的用途。

动态变量可以存储在与符号相关联的位置，称为其值单元。 （这个术语实际上出现在 ANSI Common Lisp 中）。该符号用作检索单元格（如果有的话）的一种键。例如，值单元格可以是某个 cons 单元格的 cdr 字段，该字段存储在哈希表中，其中键是符号。各种实现都是可能的。

Lisp 支持动态变量的本地重新绑定有一个复杂性：即您可以使用let 或其他绑定构造来为隐藏任何现有绑定的动态变量创建本地绑定。当构造退出时（以任何方式：包括通过throw 等的非本地退出），隐藏的绑定被恢复。这个动态范围必须以某种方式实现，这意味着动态变量查找不一定只是将指针从符号追逐到值单元格。

更复杂的是，多线程 Lisps 的用户希望每个线程绑定动态变量。

这里可能有更多信息：http://en.wikipedia.org/wiki/Scope_%28computer_science%29#Dynamic_scoping

Answer 2

在 Common Lisp 中，符号本身就是对象，能够拥有带有与其相关联的值的命名属性。读取时会创建符号（interned 在当前包中），如下所示：

> 'a
A

您可以使用(describe 'a) 或(inspect 'a)（在此处使用 CLISP）检查它们。您可以使用(set 'a 1) 设置此符号。但您也可以在此之后致电(defun a (x) (+ 1 x))。检查符号'a 现在发现它同时包含一个值和一个函数定义。这反映了 Common Lisp 对变量的值和函数具有单独的命名空间。符号将这些额外信息存储在它们的属性列表中：

[19]> (symbol-value 'a)
1
[20]> (symbol-function 'a)
#<FUNCTION A (X) (DECLARE (SYSTEM::IN-DEFUN A)) (BLOCK A (+ X 1))>
[21]> (symbol-plist 'a)
(SYSTEM::DEFINITION
 ((DEFUN A (X) (+ X 1)) .
  #(NIL NIL NIL NIL ((DECLARATION OPTIMIZE DECLARATION)))))

[44]> (setf (get 'a 'prop1) 12)
12
[45]> (symbol-plist 'a)
(PROP1 12 SYSTEM::DEFINITION
 ((DEFUN A (X) (+ X 1)) .
  #(NIL NIL NIL NIL ((DECLARATION OPTIMIZE DECLARATION)))))

另见

http://www.lispworks.com/documentation/HyperSpec/Body/f_get.htm#get http://www.lispworks.com/documentation/HyperSpec/Body/f_intern.htm#intern