Почему Scheme не поддерживает первоклассные среды?

Question

Я читал SICP (Структура и интерпретация компьютерных программ) и был очень рад обнаружить эту замечательную специальную форму:«make-environment», который они демонстрируют в сочетании с eval как способ написания модульного кода (отрывок из раздела 4.3, посвященного «пакетам»):

(define scientific-library
  (make-environment
   ...
   (define (square-root x)
    ...)))

Затем они демонстрируют, как это работает с

((eval 'square-root scientific-library) 4)

Затем на своем примере они демонстрируют точно то использование, которое мне хотелось бы — элегантный, минималистичный способ реализации стиля «ОО» в схеме…Они «сопоставляют» вместе «тип», который на самом деле является тем, что было возвращено специальной формой «make-environment» (т.е.vtable) и arg («состояние»)...

Я был так взволнован, потому что это точно то, что я искал, как способ выполнить полиморфную отправку «по символу» в Scheme без необходимости писать много явного кода или макросов.

то естьЯ хочу создать «объект», который, скажем, два функции, которые я вызываю в разных контекстах...но я не хочу называть их «машиной» и «cdr», я хочу использовать оба слова. объявить и оценивать их символическими именами.

В любом случае, когда я прочитал это, мне не терпелось вернуться домой и попробовать.

Представьте себе мое разочарование, когда я испытал следующее как в PLT Scheme, так и в Chez Scheme:

> (make-environment (define x 3))
Error: invalid context for definition (define x 3).
> (make-environment)
Error: variable make-environment is not bound.

Что случилось с «make-environment», как указано в SICP?Все это казалось таким элегантным и именно тем, что я хочу, но, похоже, это не поддерживается ни в одном современном интерпретаторе Scheme?

В чем причина?Просто «make-environment» имеет другое название?

Дополнительную информацию можно найти позже

Я посмотрел онлайн-версию:

http://mitpress.mit.edu/sicp/full-text/book/book-Z-H-28.html#%_sec_4.3

Я читал первое издание SICP.Во втором издании обсуждение пакетов, похоже, заменено разделом о недетерминированном программировании и операторе «amp».

Answer 1

После дальнейших копаний я обнаружил это информативная ветка в новостной сети:

«Спецификаторы R5RS Eval и Environment-это компромисс между теми, кто глубоко не любит первоклассную среду и хочет ограниченную оценку, и теми, кто не может принять/понять Eval без второго аргумента, который является средой».

Также нашел этот «обходной путь»:

(define-syntax make-environment 
  (syntax-rules () 
    ((_ definition ...) 
     (let ((environment (scheme-report-environment 5))) 
       (eval '(begin definition 
                     ...) 
             environment) 
       environment)))) 


(define arctic 
  (make-environment 
    (define animal 'polarbaer))) 

(взято из этот)

Тем не менее, в итоге я принял стиль «передачи сообщений», вроде того, что предложил первый парень: я возвращаю список функций и имею общий метод «отправить» для вызова определенной функции по имени...то есть что-то вроде этого

(define multiply
  (list
    (cons 'differentiate (...))
    (cons 'evaluate (lambda (args) (apply * args)))))

(define lookup
  (lambda (name dict)
    (cdr (assoc name dict))))

; Lookup the method on the object and invoke it
(define send
  (lambda (method arg args)
    ((lookup method arg) args))

((send 'evaluate multiply) args)

Я читал дальше и знаю, что есть все CLOS, если я действительно хочу принять полностью объектно-ориентированный стиль, но я думаю, что даже выше это несколько излишне.

Answer 2

В Scheme нет первоклассной среды из соображений производительности.Когда был создан Scheme, это был не самый быстрый язык из-за таких изящных вещей, как первоклассные функции, продолжения и т. д.Добавление первоклассных сред еще больше снизило бы производительность.Так что это был компромисс, сделанный на заре Схемы.

Answer 3

Они написали это так, потому что MIT Scheme действительно имеет первоклассную среду, и, по-видимому, именно с ней авторы планировали преподавать свой класс (поскольку книга была написана в MIT).

Проверить http://groups.csail.mit.edu/mac/projects/scheme/

Однако я заметил, что MIT Scheme, хотя и все еще активно разрабатывается, лишен многих функций, которые были бы у действительно современной Scheme, таких как интерфейс внешних функций или поддержка графического пользовательского интерфейса.Вероятно, вы не захотите использовать его для серьезного проекта разработки программного обеспечения, по крайней мере, отдельно.

Answer 4

Будет ли работать классическая функция диспетчера?Я думаю, это похоже на то, что вы ищете.

(define (scientific-library f)
  (define (scientific-square-root x) (some-scientific-square-root x))
  (cond ((eq? f 'square-root) scientific-square-root)
        (else (error "no such function" f))))
(define (fast-library f)
  (define (fast-square-root x) (some-fast-square-root x))
  (cond ((eq? f 'square-root) fast-square-root)
        (else (error "no such function" f))))

((scientific-library 'square-root) 23)
((fast-library 'square-root) 23)

Вы даже можете объединить примеры научных и быстрых библиотек в один большой метод отправки:

(define (library l f)
  (define (scientific-library f)
    ...)
  (define (fast-library f)
    ...)
  (cond ((eq? l 'scientific) (scientific-library f))
        ((eq? l 'fast) (fast-library f))
        (else (error "no such library" l))))
(library 'fast 'square-root)