更過程式的let——vertical-let

做爲一名自誇的non-trivial的Common Lisp程序員，在編碼的時候常常會遇到使人不愉快的地方，其中一個即是LET。

一段典型的LET的示例代碼以下

(let ((a 1))
   a)

大多數時候，LET不會只有一個綁定。而且，也不會只是綁定一個常量這麼簡單，而應當是下面這樣的

(let ((a (foo x y))
      (b (bar z)))
  (function1 a b)
  (function2 a b))

有時候我會想看看某一個綁定的值——最好是在它計算完畢後當即查看。若是要查看foo函數的返回值，能夠這樣寫

(let ((a (foo x y))
      (b (bar z)))
  (print a)
  (function1 a b)
  (function2 a b))

若是調用foo和bar都順利的話上面的代碼也就夠了。比較棘手的狀況是，若是a的值不符合預期，會致使b的計算過程出情況（儘管在上面的代碼中看似不會）。這種狀況多出如今LET*的使用中，以下面所示

(let* ((a (foo x y))
       (b (bar a)))
  (function1 a b)
  (function2 a b))

若是錯誤的a會致使bar的調用出錯，那麼在調用function1以前才調用print打印a已經爲時過晚了——畢竟調用bar的時候就拋出condition往調用鏈的上游走了。一種方法是寫成下面這樣子

(let* ((a (let ((tmp (foo x y)))
            (print tmp)
            tmp))
       (b (bar a)))
  (function1 a b)
  (function2 a b))

這也太醜了！要否則寫成下面這樣子？

(let ((a (foo x y)))
  (print a)
  (let ((b (bar a)))
    (function1 a b)
    (function2 a b)))

原本一個LET就能夠作到的事情，這下子用了兩個，還致使縮進更深了一級。若是有十個變量須要打印，就會增長十個LET和十層縮進。若是心血來潮想查看一個變量的值，還要大幅調整代碼。

問題大概就出在LET和LET*的語法上。以LET爲例，它由截然分開的bindings和forms組成，二者不能互相穿插。所以，若是想在bindings中求值一段表達式，只能將bindings切開，寫成兩個LET的形式。好像寫一個新的宏能夠解決這個問題？是的，vertical-let就是。

vertical-let是一個我本身寫的宏，源代碼在此。其用法以下

(vertical-let
  :with a = 1
  a)

它借鑑了LOOP中綁定變量的方式（即:with和=），綁定變量和用於求值的代碼還能夠交織在一塊兒，以下

(vertical-let
  :with a = 1
  (print a)
  :with b = 2
  (+ a b))

vertical-let最終會展開爲LET，好比上面的代碼，會展開爲以下的代碼

(LET ((A 1))
  (PRINT A)
  (LET ((B 2))
    (+ A B)))

vertical-let的算法很簡單。它遍歷表達式列表，當遇到:with時就把接下來的三個元素分別視爲變量名、等號，以及待求值的表達式，將三者打包進一個列表中，再壓棧；當遇到其它值時，就視爲待求值的表達式（將會組成LET的forms部分），也放進列表中再壓棧（具體方法參見源代碼）。

將全部值都遍歷並壓棧後，接下來要遍歷這個棧中的元素。先準備兩個空的棧——一個存放bindings，一個存放forms。接着，對於每個從棧中彈出的元素，分爲以下兩種狀況：

1. 若是表示binding，則直接壓入存放bindings的棧，不然；
2. 若是是待求值的表達式，而且上一個出棧的元素是binding，則說明已經有一段完整的LET的內容被集齊。所以，將目前在兩個棧中的內容所有彈出，組合爲一個LET表達式再壓入存放forms的棧中。而後將方纔彈出的表達式也壓入forms。重複上述過程直至全部元素都被處理，最後將還在兩個棧中的內容也組合爲一個LET表達式便結束了。

全文完

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