旧版 Emacs Lisp 动态作用域陷阱的处理方法

Question

在旧的Emacs中，没有对词法作用域进行支持。我想知道在那些年代人们是如何处理动态作用域的一个特定问题的。

假设Alice编写了一个命令"my-insert-stuff"，它依赖于在"fp.el"中定义的"fp-repeat"函数（我们假设这是Bob编写的提供大量函数的函数式编程库），并且假设"fp-repeat"用于多次调用函数。

来自Alice的"init.el"一部分内容:

(require 'fp)

(defun my-insert-stuff ()
  (interactive)
  ;; inserts "1111111111\n2222222222\n3333333333" to current buffer
  (dolist (i (list "1" "2" "3"))
    (fp-repeat 10
               (lambda ()
                 (insert i)))
    (insert "\n")))

以下是 Bob 的 fp.el 部分内容：

(defun fp-repeat (n func)
  "Calls FUNC repeatedly, N times."
  (dotimes (i n)
    (funcall func)))

艾丽斯很快发现她的命令并没有像她预期的那样起作用。这是因为艾丽斯使用的i与鲍勃使用的i冲突了。在过去，艾丽斯和/或鲍勃可以做些什么来防止这种冲突发生呢？也许鲍勃可以更改docstring为

"Calls FUNC repeatedly, N times.
Warning: Never use i, n, func in FUNC body as nonlocal variables."

- Jisang Yoo

Answer 1

艾丽斯会小心不在lambda函数主体中使用非局部变量，因为她知道lambda不会创建词法闭包。在Emacs Lisp中，这个简单的策略通常足以避免大部分动态作用域的问题，因为在没有并发的情况下，动态变量的本地let绑定与词法绑定大多是等效的。换句话说，“老年”Emacs Lisp开发人员（考虑到Emacs Lisp的动态作用域仍然存在）不会编写像这样的lambda函数。他们甚至不想编写，因为Emacs Lisp不是一种函数式语言（现在也不是），因此循环和显式迭代通常比高阶函数更受欢迎。对于您特定的示例，上述“老年”艾丽斯只需编写两个嵌套循环即可。

- user355252

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高阶函数mapcar一直被广泛使用（在较小程度上还有mapc和mapconcat）。CL包添加了许多非常有用的高阶函数：mapcan、mapcon、maplist、some、every、notany、notevery、reduce、remove-if、remove-if-not等。拒绝使用函数式编程将非常限制。 - to_the_crux

@to_the_crux 哦，亲爱的，请仔细阅读问题，并将我的答案放入其上下文中。我并没有拒绝函数式编程。我只是陈述了这样一个事实：很多 Emacs Lisp 代码更喜欢显式迭代而不是高阶函数。当然，Emacs 有这样的函数，就像你所观察到的那样，但是这些函数（至今？）很少与 lambda 一起使用，甚至更少与闭包一起使用，正是因为 Emacs 很长一段时间内都没有闭包。直到今天，Emacs Lisp 仍然不是一种函数式语言。最好的情况是，它是一种采用了一些 FP 技术的命令式语言。 - user355252

Answer 2

Emacs解决问题的方式是遵循非常严格的约定：编写高阶函数（例如您的fp-repeat）的Elisp程序员应该在意识到该函数可供他人使用时使用不寻常的变量名，当这种想法不奏效时，他们应该做他们日常祷告（在Emacs教堂中总是一个好主意）。

- Stefan

Answer 3

除了lunaryorn和Stefan提到的，对于你给出的特定示例，在传递给fp-repeat的funarg中，实际上根本不需要使用变量i。

也就是说，它无需将i用作变量。也就是说，它不需要在函数调用时或在特定环境下确定特定符号i的值。

这个函数真正需要的只是在函数定义时和函数所在位置的i的值。在这种情况下使用变量是过度设计，只需要其值即可。

因此，穿针引线的另一种方法是在函数定义中即lambda表达式中用值替换变量。

 (defun my-insert-stuff ()
   (interactive)
   (dolist (i (list "1" "2" "3"))
     (fp-repeat 10 `(lambda () (insert ',i)))
     (insert "\n")))

这个功能很好，因为没有变量，所以不可能出现变量捕获的情况。

缺点是在编译时也没有函数：构造了一个LIST，其car是lambda等。然后，在运行时评估该列表，将其解释为函数。

根据具体的用例，这可能是一个有用的方法。是的，这意味着你必须区分真正需要使用变量的上下文（函数所做的是使用VARIABLE i，而不只是值）。

- Drew

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感谢您和@Stefan的回答。我一直在想如何避免动态作用域elisp中的名称冲突，在官方文档中似乎很少有关于这个主题的信息。 - to_the_crux

这并不是特定于Elisp的。您可以通过搜索Lisp相关信息来了解更多信息。Common Lisp官方文档也描述得非常好。在旧时代，它被称为“funarg”问题（实际上，存在向下和向上的funarg问题），因此“funarg”在这里也可以是一个有用的搜索术语。 - Drew