Clojure 宏

;; 使用defmacro定义宏。宏应该输出一个可以作为clojure代码演算的列表。
;;
;; 以下宏的效果和直接写(reverse "Hello World")一致。
 
(defmacro my-first-macro []
  (list reverse "Hello World"))
 
;; 使用macroexpand或macroexpand-1查看宏的结果。
;;
;; 注意，调用需要引用。
(macroexpand '(my-first-macro))
;; -> (#<core$reverse clojure.core$reverse@xxxxxxxx> "Hello World")
 
;; 你可以直接eval macroexpand的结果
(eval (macroexpand '(my-first-macro)))
; -> (\d \l \o \r \W \space \o \l \l \e \H)
 
;; 不过一般使用以下形式，更简短，更像函数：
(my-first-macro)  ; -> (\d \l \o \r \W \space \o \l \l \e \H)
 
;; 创建宏的时候可以使用更简短的引用形式来创建列表
(defmacro my-first-quoted-macro []
  '(reverse "Hello World"))
 
(macroexpand '(my-first-quoted-macro))
;; -> (reverse "Hello World")
;; 注意reverse不再是一个函数对象，而是一个符号。
 
;; 宏可以传入参数。
(defmacro inc2 [arg]
  (list + 2 arg))
 
(inc2 2) ; -> 4
 
;; 不过，如果你尝试配合使用引用列表，会导致错误，
;; 因为参数也会被引用。
;; 为了避免这个问题，clojure提供了引用宏的另一种方式：`
;; 在`之内，你可以使用~获得外圈作用域的变量。
(defmacro inc2-quoted [arg]
  `(+ 2 ~arg))
 
(inc2-quoted 2)
 
;; 你可以使用通常的析构参数。用~@展开列表中的变量。
(defmacro unless [arg & body]
  `(if (not ~arg)
     (do ~@body))) ; 别忘了 do!
 
(macroexpand '(unless true (reverse "Hello World")))
 
;; ->
;; (if (clojure.core/not true) (do (reverse "Hello World")))
 
;; 当第一个参数为假时，(unless)会演算、返回主体。
;; 否则返回nil。
 
(unless true "Hello") ; -> nil
(unless false "Hello") ; -> "Hello"
 
;; 需要小心，宏会搞乱你的变量
(defmacro define-x []
  '(do
     (def x 2)
     (list x)))
 
(def x 4)
(define-x) ; -> (2)
(list x) ; -> (2)
 
;; 使用gensym来获得独有的标识符
(gensym 'x) ; -> x1281 (or some such thing)
 
(defmacro define-x-safely []
  (let [sym (gensym 'x)]
    `(do
       (def ~sym 2)
       (list ~sym))))
 
(def x 4)
(define-x-safely) ; -> (2)
(list x) ; -> (4)
 
;; 你可以在 ` 中使用 # 为每个符号自动生成gensym
(defmacro define-x-hygenically []
  `(do
     (def x# 2)
     (list x#)))
 
(def x 4)
(define-x-hygenically) ; -> (2)
(list x) ; -> (4)
 
;; 通常会配合宏使用帮助函数。
;; 让我们创建一些帮助函数来支持（无聊的）算术语法：
 
(declare inline-2-helper)
(defn clean-arg [arg]
  (if (seq? arg)
    (inline-2-helper arg)
    arg))
 
(defn apply-arg
  "Given args [x (+ y)], return (+ x y)"
  [val [op arg]]
  (list op val (clean-arg arg)))
 
(defn inline-2-helper
  [[arg1 & ops-and-args]]
  (let [ops (partition 2 ops-and-args)]
    (reduce apply-arg (clean-arg arg1) ops)))
 
;; 在创建宏前，我们可以先测试
(inline-2-helper '(a + (b - 2) - (c * 5))) ; -> (- (+ a (- b 2)) (* c 5))
 
; 然而，如果我们希望它在编译期执行，就需要创建宏
(defmacro inline-2 [form]
  (inline-2-helper form))
 
(macroexpand '(inline-2 (1 + (3 / 2) - (1 / 2) + 1)))
; -> (+ (- (+ 1 (/ 3 2)) (/ 1 2)) 1)
 
(inline-2 (1 + (3 / 2) - (1 / 2) + 1))
; -> 3 (事实上，结果是3N, 因为数字被转化为带/的有理分数）