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今天在写一个宏时, 碰到了一个很诡异的问题. 问题是这样的:

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(setq list '("C-x e" "C-x f"))
(kbd (nth 0 list))

emacs却报错:

Debugger entered--Lisp error: (wrong-type-argument integer-or-marker-p (nth 0 list))

这么简单的一个程序, 却运行错误, 把我搞的莫名其妙, 弄了好久都不知道为啥会出错, 最后请教一位emacs前辈, 才搞明白了. 原因是: kbd是一个宏. 那为什么它是一个宏, 就会报那个错呢? 想要搞清楚这个原因的话, 我们先必须搞清楚emacs中宏与函数的异同点以及emacs中的宏与c中的宏的异同点。

Elisp中函数与宏的比较

• 相同点
  函数调用的时候要对函数体进行求值，宏调用的时候要对宏体进行调用，比如：
  ^?View Code LISP

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  (defun test-fun (a b) (+ a b))   (defmacro test-macro (a b) (+ a b))

  (test-fun 1 2) => 3
  (test-macro 1 2) => 3
  这点上它们是相同的

• 不同点
  1. 函数是对参数进行求值以后才传到函数体里面去的，而宏不求值直接作为一个symbol传到宏体里面去的，这点很重要，如果没有理解好这点，会犯好多错误，我们来看看下面的例子:
     ^?View Code LISP

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     (test-fun 1 (+ 2 3)) => 6 (test-macro 1 (+ 2 3)) emacs报错: Debugger entered--Lisp error: (wrong-type-argument number-or-marker-p (+ 2 3))

     为什么调用(test-macro 1 (+ 2 3))的时候emacs会报错呢, 原因就是因为对宏求值的时候, 直接把参数做为宏的参数, 并不求值, 我们来看一下emacs报的堆栈提示就知道了:

     ^?View Code LISP

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     Debugger entered--Lisp error: (wrong-type-argument number-or-marker-p (+ 2 3)) +(1 (+ 2 3)) (lambda (a b) (+ a b))(1 (+ 2 3)) (test-macro 1 (+ 2 3)) eval((test-macro 1 (+ 2 3))) eval-last-sexp-1(nil) eval-last-sexp(nil) call-interactively(eval-last-sexp nil nil)

     从上面, 很明显就可以看出没有先对(+ 2 3)求值, 就直接作为参数传给宏了.

  2. 函数对函数体求值后, 就完事了, 宏不同, 它对宏体求值后, 还要对求值后的表达式再求值一遍, 我们来看下面的例子:
     ^?View Code LISP

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     (defun test-fun (a b) (list '+ a b))   (defmacro test-macro (a b) (list '+ a b))

     (test-fun 1 2) => (+ 1 2)
     (test-macro 1 2) => 3
     为什么它们的结果不同? 原因就是elisp对宏体求值后, 对求值后的结果再求值一遍, 即: 对宏体求值得到(+ 1 2), 这个和(test-fun 1 2)结果是一样的, 但是此时elisp解释器并没有止步, 还要进一步对(+ 1 2)行求值, 进而最终得到3.

Elisp中的宏与c中的宏的异同点

• 相同点 它们都是不对参数进行求值, 就直接作为参数传给宏.
• 不同点 c中的宏是直接进行宏替换, 然后对替换后的表达式进行求值, 而且这个是在预处理阶段进行的, 而elisp中的宏则是对宏体进行求值后, 再进行宏扩展, 它则是在程序运行过程中进行的. 来看下面的例子:
  ^?View Code LISP

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  #define test_macro_c(a, b) printf("%d%d", a, b) (defmacro test-macro-elisp (a b) (list '+ a b))

  test_macro_c(1, 1+2)进行宏扩展后变为printf(“%d%d”, 1, 1+2)
  test-macro-elisp(1, 2)并不是像c中那样简单的扩展变为(list ‘+ 1 2), 然后再对(list ‘+ 1 2)行求值, 最终得到结果(+ 1 2), 而是先对宏体进行求值得到(+ 1 2), 然后再进行宏展开, 即对刚才的结果进行再求值, 最终得到3.

经过上面的分析, 我相信对于文中开头提出的那个问题, 我们很容易就弄清楚原因了.
我们先来看看kbd的定义:

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(defmacro kbd (keys)
  "Convert KEYS to the internal Emacs key representation.
KEYS should be a string constant in the format used for
saving keyboard macros (see `edmacro-mode')."
  (read-kbd-macro keys))

(kbd (nth 0 list)), 先对宏体进行求值, 即对(read-kbd-macro (nth 0 list))进行求值, 注意: 此时(nth 0 list)没有被求值, 只是作为宏参数传进来了, 它并不是read-kbd-macro所要求的参数, 所以最终出现了那个错误. 我们来看一下emacs的堆栈信息, 也能了解到这点:

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Debugger entered--Lisp error: (wrong-type-argument integer-or-marker-p (nth 0 list))
  read-kbd-macro((nth 0 list))
  (lambda (keys) (read-kbd-macro keys))((nth 0 list))
  (kbd (nth 0 list))
  eval((kbd (nth 0 list)))
  eval-last-sexp-1(nil)
  eval-last-sexp(nil)
  call-interactively(eval-last-sexp nil nil)

如果想要刚才的代码能运行, 可以把kbd的定义改为:

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(demacro kbd (keys)
  `(read-kbd-macro ,keys))

这样,先对宏体求值得到(read-kbd-macro “C-x e”), 然后再求值就可以了.

虽然emacs的宏很诡异, 但是能实现一些比较强大的功能, 例如:

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(defmacro def-remember-command (command)
  "Make definition of command which remember `poiint'."
  `(defun ,(concat-name command "-remember") ()
     ,(concat "When `" command "' remember `point'.")
     (interactive)
     (call-interactively (intern ,command))
     (if mark-active
         (setq last-region-end (point)))))

调用(def-remember-command “next-line”), 先对宏体求值得到:

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(defun next-line-remember nil "When `next-line' remember `point'."
  (interactive)
  (call-interactively
   (intern "next-line"))
  (if mark-active
      (setq last-region-end
            (point))))

然后再对求值后的结果再求值, 最终实现定义函数next-line-remember的功能.

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