通用Lisp类层次结构

Question

Greg Pfeil的类层次结构图提供了Common Lisp类型系统的全面概述。但我正在尝试更好地理解层次结构顶部的类关系。以一个简单的例子为例，让(defstruct person name age)，然后(defparameter *p1* (make-person :name "Yosh" :age 19)。现在

(typep *p1* 'person)
T
(typep *p1* 'structure)
T
(typep *p1* 'structure-object)
T
(typep *p1* 'atom)
T
(typep *p1* t)
T

1. Hyperspec指出structure-object的优先级列表只有它本身和t。那么atom和structure不是层次结构中的类型吗？

2. t的所有直接子类型是什么？更一般地说，如何检索任何给定类型的所有直接子类型或超类型（而不使用试错的subtypep）？或者，是否有一种方法可以迭代所有类型的列表？MOP是否提供了获取所有子/超类的函数？

3. 类比于集合论，所有Common Lisp类型/类理论上都可以分为两个t的子类别；即standard-object（对应于具有实例的元素，例如数字3、字符串"abc"、结构s1、方法m1等），以及standard-class（对应于具有实例的集合，例如类standard-object、类number、类structure-object等）。如果这不是t的实际细分，原因是否与实际实现有关，例如避免层次结构中的递归类关系？

- davypough

Answer 1

类型和类是两个不同的概念。

不要混淆它们。

有些类型与相应的类对应，而大多数则没有。

atom 是一个类型的名称，但不是一个类的名称。

CL-USER 18 > (find-class 'atom nil)
NIL

由于atom不是类，因此不能在任何类优先列表中。 因此，atom不在structure-object的类优先列表中。

类型structure是非标准的，不被ANSI CL定义。

类型不在类优先列表中，只有类才在其中。 类型的接口：

• 创建一个类型 -> DEFTYPE
• 某物是否属于类型？ -> TYPEP
• 一个类型是否为另一个类型的子类型？ -> SUBTYPEP
• 某物的类型是什么？ -> TYPE-OF

这基本上是你可以做的所有关于类型的事情。 CLOS类有相应的类型 CLOS函数和类优先列表并不使用类型，但类具有相应的类型。

CL-USER 23 > (defclass bar () ())
#<STANDARD-CLASS BAR 40200A2413>

CL-USER 24 > (typep (make-instance 'bar) 'bar)
T

CL-USER 25 > (type-of (make-instance 'bar))
BAR

CL-USER 26 > (class-of (make-instance 'bar))
#<STANDARD-CLASS BAR 40200A2413>

CLOS是与类一起工作的。因此，在扩展的CLOS中，您可以要求子类和超类。但不能要求子类型或超类型。

历史：类型和CLOS

Common Lisp从CLtL1开始使用类型而没有使用CLOS。

后来添加了CLOS和CLOS类。它们是以这样一种方式添加的：一些类型得到相应的类，并且类有相应的类型。

Common Lisp允许使用类型说明符定义类型，例如AND、OR、SATISFIES、MEMBER、NOT等。对于这些类型，不存在相应的CLOS类。

还有复合类型说明符，例如(integer 0 100)。这些类型也没有相应的CLOS类。

CL-USER 31 > (deftype integer100 () '(integer 0 100))
INTEGER100

CL-USER 32 > (find-class 'integer100)

Error: INTEGER100 is not the name of a class

- Rainer Joswig

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既然所有类都有相应的类型，那么可以假设您只需使用 subtypep 来测试子类以及子类型吗？同样地，您可以使用 type-of 来发现任何对象（基本或 clos）的类型，而如果需要访问实际的类对象，则使用 class-of？ - davypough

Answer 2

所有的类都是类型，但并非所有的类型都是类。有些类型是基于其他类型定义的。原子（atom）是任何不是cons的东西。由于结构体的实例不是cons，它就是一个原子。来自HyperSpec的描述：

类型 ATOM

超类型：

atom，t

描述：

它等同于(not cons)。

另一个常见的例子是考虑类型list，它等同于(or null cons)。NIL（类型为null）是一个列表，而cons也是一个列表。就是这样。

既不是atom也不是list是类，但它们都是类型。

因为我们可以有补集类型、联合类型和交集类型，所以即使仍然存在适当的类层次结构，类型层次结构的概念也变得更加复杂。

HyperSpec说结构对象的优先级列表只包括自身和t。原子和结构不是层次结构中的类型吗？

这并不完全是HyperSpec所说的。HyperSpec说t是结构类型的超类型。在Common Lisp中，您可以定义任意新类型。例如，使用简单的(deftype my-new-type (or structure-object list))，您也可以使(typep *p1* 'my-new-type)返回true。这并不会突然使HyperSpec对于structure-object的类优先级无效。

类比集合论，所有Common Lisp类型/类似乎都可以理论上被划分为t的两个子类

这是一种做法，但由于可以通过类型的并集、交集和补集来定义新类型，因此有许多方法可以按类型对Common Lisp中的对象进行分区。

- Joshua Taylor