Racket和Common Lisp中顶级函数定义顺序的规则

我发现顶级声明顺序似乎并不重要。有关于这个主题的文档吗？我不太明白

示例显示无需定义即可调用函数

#lang racket

(define (function-defined-early)
  (function-defined-later))

(define (function-defined-later)
  1)

(function-defined-early)
> 1

---

对于普通的Lisp，它有点复杂，因为实现可以使用解释代码、编译代码和高度优化的编译代码

简单编译代码中的函数调用

例如，默认情况下，SBCL编译所有代码。即使是通过读取-评估打印循环输入的代码：

* (defun foo (a) (bar (1+ a)))
; in: DEFUN FOO
;     (BAR (1+ A))
;
; caught STYLE-WARNING:
;   undefined function: COMMON-LISP-USER::BAR
;
; compilation unit finished
;   Undefined function:
;     BAR
;   caught 1 STYLE-WARNING condition
FOO

由于该函数立即被编译，编译器会看到有一个未定义的函数。但这只是一个警告，而不是一个错误。生成的代码将调用函数栏，即使它是稍后定义的

符号具有函数值

在Common Lisp中，全局函数的函数对象注册为符号

* (fboundp 'foo)
T
* (fboundp 'bar)
NIL

bar没有函数定义。如果我们后来为bar定义了一个函数，那么前面定义的函数foo的代码将调用这个新函数

它是如何工作的？foo中的代码在运行时进行查找，以获取符号栏的函数值并调用该函数

因此，我们还可以重新定义bar，foo将调用新函数

后期装订

执行函数运行时查找的概念通常称为后期绑定。这是在20世纪60年代为Lisp所描述的

因此，需要调用全局函数

(bar 1 a)

在概念上与

(if (fbound 'bar)
    (funcall (symbol-function 'bar) 1 a)
    (error "undefined function BAR"))

请记住，这是一个过于简单的模型，在现实中，一个普通的Lisp文件编译器可能会使用更积极的优化，比如内联，在内联中没有运行时查找

函数形式的评价

通用Lisp标准在中说明：

如果运算符既不是特殊运算符，也不是宏名，则假定它是函数名，即使这种函数没有定义

---

对于普通的Lisp，它有点复杂，因为实现可以使用解释代码、编译代码和高度优化的编译代码

简单编译代码中的函数调用

例如，默认情况下，SBCL编译所有代码。即使是通过读取-评估打印循环输入的代码：

* (defun foo (a) (bar (1+ a)))
; in: DEFUN FOO
;     (BAR (1+ A))
;
; caught STYLE-WARNING:
;   undefined function: COMMON-LISP-USER::BAR
;
; compilation unit finished
;   Undefined function:
;     BAR
;   caught 1 STYLE-WARNING condition
FOO

由于该函数立即被编译，编译器会看到有一个未定义的函数。但这只是一个警告，而不是一个错误。生成的代码将调用函数栏，即使它是稍后定义的

符号具有函数值

在Common Lisp中，全局函数的函数对象注册为符号

* (fboundp 'foo)
T
* (fboundp 'bar)
NIL

bar没有函数定义。如果我们后来为bar定义了一个函数，那么前面定义的函数foo的代码将调用这个新函数

它是如何工作的？foo中的代码在运行时进行查找，以获取符号栏的函数值并调用该函数

因此，我们还可以重新定义bar，foo将调用新函数

后期装订

执行函数运行时查找的概念通常称为后期绑定。这是在20世纪60年代为Lisp所描述的

因此，需要调用全局函数

(bar 1 a)

在概念上与

(if (fbound 'bar)
    (funcall (symbol-function 'bar) 1 a)
    (error "undefined function BAR"))

请记住，这是一个过于简单的模型，在现实中，一个普通的Lisp文件编译器可能会使用更积极的优化，比如内联，在内联中没有运行时查找

函数形式的评价

通用Lisp标准在中说明：

如果运算符既不是特殊运算符，也不是宏名，则假定它是函数名，即使这种函数没有定义

---

对于CommonLisp，如果您尝试加载一个顶级表单e。G在SLIME:C-C-C中，引用了一个未知的未定义函数，通常会得到一个警告

但是，加载文件e。G在SLIME中：具有多个顶级表单的C-C-k首先加载所有表单，然后才检查缺少的引用。在任何情况下，编译或加载时缺少引用都不是错误

---

这有点简化，但是CLHS章节非常通用，可以容纳非常不同的实现，在我看来，它提供的指导很少。但是，以上是一个基本要求，不需要在单个文件中进行转发声明。

对于Common Lisp，如果您尝试加载单个顶级表单e。G在SLIME:C-C-C中，引用了一个未知的未定义函数，通常会得到一个警告

但是，加载文件e。G在SLIME中：具有多个顶级表单的C-C-k首先加载所有表单，然后才检查缺少的引用。在任何情况下，编译或加载时缺少引用都不是错误

这有点简化，但是CLHS章节非常通用，可以容纳非常不同的实现，在我看来，它提供的指导很少。但是，以上是一个基本的期望，不需要在单个文件中进行转发声明p> 除了Scheme&CL的特定语义之外，至少对于CL来说，Scheme&CL的语义是相当复杂的，并且允许以各种方式变化，我认为您对何时调用函数感到困惑。我将考虑CL示例，并假设一个完全天真的程序来评估您给出的定义。像这样的程序：

(defun naively-evaluate-file (f)
  (let ((*package* *package*))
    (with-open-file (in f)
      (loop for form = (read in nil in)
            until (eql form in)
            collect (eval form)))))

那么，好的，这个函数在遍历文件时做什么

它会看到早期定义的form defun函数以及后来定义的函数，并对其求值。对defun表单求值定义了一个函数，该函数在早期定义，而该函数在被调用时将调用后来定义的尚未定义的函数。但是函数没有被调用，所以没有问题。 它看到后面定义的defun函数1并对其求值，后者定义但不调用后面定义的函数。 它可以看到早期定义的print函数，它调用早期定义的函数，然后调用后来定义的函数，这两个函数都已定义，并打印结果。 所以你可以看到，事实上，没有函数在定义之前被调用。函数在定义它们调用的函数之前定义，但这些函数在定义时不被调用

另外，如果您想在语言中允许递归，那么在定义函数时，这种前向引用的定义几乎是不可避免的。考虑这个阶乘函数的可怕定义：

(defun fact (n)
  (if (= n 1)
      1
    (* n (fact (1- n)))))

当系统评估这个定义来定义事实时，它将看到一个对事实的调用，这个调用。。。还没有定义。好的，也许您可以在特殊情况下允许this和CL编译器这样做：假设该调用实际上是对您定义的函数的调用

因此，可以使用只递归调用自身的特殊情况函数。但是，一旦有两个或多个函数递归地相互调用，就无法避免其中一个函数，在定义为未调用时！，指一些尚未定义的函数。因此，定义时的正向引用问题几乎是不可避免的

---

事实上，你可以避免它：你可以用Y组合符或其他什么东西来做你所有的递归，但尽管这在理论上很有趣，并且可以为家庭作业问题提供不可理解的答案，但在实践中没有人愿意这样做。

除了Scheme&CL的特定语义之外，至少对于CL来说，是相当复杂的，并且允许以各种方式变化，我认为您对何时调用函数感到困惑。我将考虑CL示例，并假设一个完全天真的程序来评估您给出的定义。像这样的程序：

(defun naively-evaluate-file (f)
  (let ((*package* *package*))
    (with-open-file (in f)
      (loop for form = (read in nil in)
            until (eql form in)
            collect (eval form)))))

那么，好的，这个函数在遍历文件时做什么

它会看到早期定义的form defun函数以及后来定义的函数，并对其求值。对defun表单求值定义了一个函数，该函数在早期定义，而该函数在被调用时将调用后来定义的尚未定义的函数。但是函数没有被调用，所以没有问题。 它看到后面定义的defun函数1并对其求值，后者定义但不调用后面定义的函数。 它可以看到早期定义的print函数，它调用早期定义的函数，然后调用后来定义的函数，这两个函数都已定义，并打印结果。 所以你可以看到，事实上，没有函数在定义之前被调用。函数在定义它们调用的函数之前定义，但这些函数在定义时不被调用

另外，如果您想在语言中允许递归，那么在定义函数时，这种前向引用的定义几乎是不可避免的。考虑这个阶乘函数的可怕定义：

(defun fact (n)
  (if (= n 1)
      1
    (* n (fact (1- n)))))

当系统评估这个定义来定义事实时，它将看到一个对事实的调用，这个调用。。。还没有定义。好的，也许您可以在特殊情况下允许this和CL编译器这样做：假设该调用实际上是对您定义的函数的调用

因此，可以使用只递归调用自身的特殊情况函数。但是，一旦有两个或多个函数递归地相互调用，就无法避免其中一个函数，在定义为未调用时！，指一些尚未定义的函数。因此，定义时的正向引用问题几乎是不可避免的

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事实上，你可以避免它：你可以用Y组合符或其他什么东西来做你所有的递归，但尽管这在理论上很有趣，并且可以为家庭作业问题提供不可理解的答案，但在实践中没有人愿意这样做。

Common Lisp本质上是一个汇编程序。它是非常动态的。考虑下面的CLISP互动：

[1] >定义foo x定义bar y x 福 [2] >酒吧4 ***-EVAL：未定义的功能栏 以下重新启动可用： 使用值：R1您可以输入一个要使用的值，而不是FDEFINITION ”“酒吧。 重试：R2重试 商店价值 E:R3您可以为FDEFINITION'栏输入一个新值。 中止：R4中止 中断1[3]>：r4 [4] >富3 3. [5] >酒吧4 4. [6] >除氟x杆+1 x 福 [7] >富3 4. [8] >除雾杆x+2 x 酒吧 [9] >富3 6. [10]> 它只获取函数调用时生效的函数的最新定义并使用它。正如我们刚才看到的，您可以自由地重新定义您的函数，如果从其他函数中引用新版本，通常会调用新版本

阴谋/骗局是完全不同的事情。它的本质是静态的。任何函数引用都是通过使用环境来解析的。如果在嵌套环境中重新定义函数，以后如果允许它这样做，那么如果引用了原始版本，它仍将被调用

球拍源文件的顶级功能都属于同一个环境。如果某个函数被定义为调用另一个函数，而另一个函数实际上并不在同一作用域中定义，那么在源文件的某个地方（如果不是在某个库中）尝试加载源文件实际上是一个错误

---

Common Lisp很乐意加载这样的文件，因为用户以后总是可以通过任何方式定义缺少的函数，而且还有很多方法可以使用。

Common Lisp本质上是一个汇编程序。它是非常动态的。考虑下面的CLISP互动：

[1] >定义foo x定义bar y x 福 [2] >酒吧4 ***-EVAL：未定义的功能栏 以下重新启动可用： 使用值：R1您可以输入一个要使用的值，而不是FDEFINITION ”“酒吧。 重试：R2重试 存储值：R3您可以为FDEFINITION'栏输入新值。 中止：R4中止 中断1[3]>：r4 [4] >富3 3. [5] >酒吧4 4. [6] >除氟x杆+1 x 福 [7] >富3 4. [8] >除雾杆x+2 x 酒吧 [9] >富3 6. [10]> 它只获取函数调用时生效的函数的最新定义并使用它。正如我们刚才看到的，您可以自由地重新定义您的函数，如果从其他函数中引用新版本，通常会调用新版本

阴谋/骗局是完全不同的事情。它的本质是静态的。任何函数引用都是通过使用环境来解析的。如果在嵌套环境中重新定义函数，以后如果允许它这样做，那么如果引用了原始版本，它仍将被调用

球拍源文件的顶级功能都属于同一个环境。如果某个函数被定义为调用另一个函数，而另一个函数实际上并不在同一作用域中定义，那么在源文件的某个地方（如果不是在某个库中）尝试加载源文件实际上是一个错误

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Common Lisp很乐意加载这样的文件，因为用户总是可以在以后以任何方式定义缺失的函数，而且还有很多函数可供使用。

函数体在被调用之前不会被评估，如果在编译文件时调用未知函数，可能会收到编译器警告。这与Clojure不同，Clojure定义函数，调用未定义的函数是一个错误。@RainerJoswig你是认真的吗？但他们坚持认为这是一个Lisp。函数体在被调用之前不会被计算-如果在编译文件时调用未知函数，可能会收到编译器警告。这与Clojure不同，Clojure定义函数、调用未定义函数是错误的。@RainerJoswig你是认真的吗？然而，他们坚持认为，如果源文件中的每个函数使用未定义的函数，则在加载过程中会发出Lisp.SBCL警告。slime中的c-c-k编译文件，然后加载文件。文件编译器会将警告延迟到最后，但在加载期间，如果源文件中的每个函数使用未定义的函数，则loader.SBCL不会对其发出警告。slime中的c-c-k编译文件，然后加载文件。文件编译器将警告延迟到最后，但不会延迟加载程序。