Binding 球拍方案中的无约束变量

我试图实现一个数据结构来保持程序的状态（变量绑定）。我用关联列表表示状态，关联列表是键值对的列表

一个示例关联列表是：

”（（x.3）（y.（12））（z.a））

。在本例中，

'x

键具有值

3

，

'y

键具有值

'（12）

，

'z

键具有值

'a

要操纵状态，我有两个函数：

（获取绑定状态变量）

此函数用于返回符号var在状态中绑定（分配）到的值

（设置绑定状态变量val）

此函数返回一个与状态相同的新状态，但var绑定到val的情况除外

空状态

此变量对应于没有绑定的状态。它是使用define定义的。 注意：空状态不是一个函数

例如：

> (get-binding (set-binding (set-binding empty-state 'x 3) 'x 4) 'x)

输出

4

这是我的密码：

(define (enclosing-environment env) (mcdr env))

(define empty-state null)

(define (get-binding env var)
  (define (env-loop env)
    (define (scan vars vals)
      (cond [(null? vars)
             (env-loop (enclosing-environment env))]
            [(eq? var (mcar vars))
             (mcar vals)]
            [else
             (scan (mcdr vars)
                   (mcdr vals))]))
    (if (eq? env empty-state)
        (error "Unbound variable:" var)
        (let ([frame (first-frame env)])
          (scan (frame-variables frame)
                (frame-values frame)))))
  (env-loop env))

(define (set-binding! env var val)
  (define (env-loop env)
    (define (scan vars vals)
      (cond [(null? vars)
             (env-loop (enclosing-environment env))]
            [(eq? var (mcar vars))
             (set-mcar! vals val)]
            [else
             (scan (mcdr vars)
                   (mcdr vals))]))
    (if (eq? env empty-state)
        (error "Unbound variable -- SET!:" var)
        (let ([frame (first-frame env)])
          (scan (frame-variables frame)
                (frame-values frame)))))
  (env-loop env))

但是它给出了一个错误，上面写着“unboundvariable--SET！：x”。我该如何预防它？

错误在代码中定义

当

env

的值传递给

set binding时，会抛出该值是
eq？
到
null
别名为
空状态

在将

（var.val）

添加到

env

之前，将

env

与

null

进行比较

猜想 初始环境为空…即<代码>空或别名为

空环境

解决方案

---

不要将

（eq？env empty state）

视为错误条件…至少在初始化之后。

您是否意识到

会获得绑定

和

设置绑定

除了两行之外是相同的功能吗？我建议您将它们合并为一个功能：

(define (get/set-binding when-found when-unbound env var (val))
  (define (env-loop env)
    (define (scan vars vals)
      (cond [(null? vars)
             (env-loop (enclosing-environment env))]
            [(eq? var (mcar vars))
             (when-found val vals)]
            [else
             (scan (mcdr vars)
                   (mcdr vals))]))
    (if (eq? env empty-state)
        (when-unbound var)
        (let ([frame (first-frame env)])
          (scan (frame-variables frame)
                (frame-values frame)))))
  (env-loop env))

然后您可以修复错误。问题源于无法修改

null

，因此不能通过修改参数引入绑定。您只能通过返回值执行此操作。您可以定义

设置绑定如下所示：

 (define (set-binding! env var val)
     (set/get-binding (λ (val vals)
                         (set-mcar! vals val)
                         env)
                      (λ (var)
                         (add-binding var val env)) env var val))

(require compatibility/mlist)

(define (add-binding var val env)
  (if (null? env)
      (mlist (make-frame (mlist var) (mlist val)))
      (let ((first (mcar env)))
        (set-frame-variables! (mcons var (frame-variables first)))
        (set-frame-values! (mcons val (frame-values first)))
        env)))

要定义
addbinding
，我必须根据您的代码猜测
env
的结构。我假设
env
是一个多帧列表，
frame
是这样的：

(define-struct frame (variables values))

我将进一步假设，如果
env
有任何帧，您希望将新变量添加到第一帧

如果这些假设成立，则
添加绑定
的定义如下：

 (define (set-binding! env var val)
     (set/get-binding (λ (val vals)
                         (set-mcar! vals val)
                         env)
                      (λ (var)
                         (add-binding var val env)) env var val))

(require compatibility/mlist)

(define (add-binding var val env)
  (if (null? env)
      (mlist (make-frame (mlist var) (mlist val)))
      (let ((first (mcar env)))
        (set-frame-variables! (mcons var (frame-variables first)))
        (set-frame-values! (mcons val (frame-values first)))
        env)))

由于此版本的
设置绑定
返回一个全新的
env
如果您为
env
传递
null
，则需要始终指定
set binding的返回值：

正确用法：

(set! env (set-binding! env var val))

;; If env is null, the new binding is immediately garbage-collected.
(set-binding! env var val)

不正确的用法：

(set! env (set-binding! env var val))

;; If env is null, the new binding is immediately garbage-collected.
(set-binding! env var val)

这是很多代码

如果“环境”是一个查找绑定到名称的值的函数，该怎么办？要获取该值，我们只需将环境应用于名称：

(define (env-get env name)
  (env name))

然后，为了扩展环境，通过创建另一个环境，我们会查找名称，但如果找不到，则会使用基本环境：

(define (env-set env name value)
  (lambda (nname)
     (if (eq? nname name)
         value
         (env nname))))

但是，如果环境为空，只需出错即可

(define env-empty
  (lambda (nname)
    (error "Unbound Variable: " nname)))

例如：

> (define env-1 (env-set env-empty 'x 4))
> (define env-2 (env-set env-1 'y '(a b)))
> (env-get env-2 'x)
4
> (env-get env-2 'y)
(a b)
> 

使用哈希映射比使用可变关联列表更容易做到这一点……事实上，为什么要使用可变对呢？在我看来，
get binding
和
set binding
都是纯粹的功能性操作。嘿，我记得Racket的一位主要开发人员提到，他不确定在Racket中包含可变对是否是一个好的举措。我们可以把重点放在这个问题上吗，伙计们，
set binding
的描述与您的实现不匹配<代码>设置绑定将对其进行变异，否则将抛出错误。这与返回“与状态相同的新状态不同，只是var绑定到val”。