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变量全局变量局部变量美颜结语

上一章:文本解析

上一章实现的解析器程序——当然仅仅是玩具,有几处颇为丑陋,还有一处存在着安全问题。

全局变量

安全第一。先从安全问题开始。观察以下代码:

(defun text-match (src dest)
  (setq n (length dest))
  (if (< (length src) n)
      nil
    (string= (substring src 0 n) dest)))

上述代码定义的这个函数可判断字符串对对象 src 的内容是否以字符串对象 dest 的内容作为开头,例如

(princ/' (text-match "I have a dream!" "I have"))

输出 t。这不是问题。问题在于倘若紧接着执行

(princ/' n)

输出 6

问题是什么呢?在 text-match 这个函数定义的外部,能够访问在函数的定义内部的一个变量,宛若他人的手指可以触及我的内脏……这是不是一个安全问题?

这种匪夷所思的现象之所以出现,是因为 setq 定义的变量是全局变量。在一个程序里,倘若有一个全局变量,那么在这个程序的任何一个角落皆能访问和修改这个变量。

全局变量不可以没有,但不可滥用。对于 text-match 这样的函数,在其定义里使用全局变量,属于滥用。

局部变量

回忆一下 simple-md-parser.el 里的代码里 every-line 函数的定义:

(defun every-line (result in-code-block)
  (if (= (point) (point-max))
      result
    (progn
      (if (text-match (current) "```")
          (progn
            (if in-code-block
                (progn
                  (setq result (cons '代码块结束 result))
                  (setq in-code-block nil))
              (progn
                (setq result (cons '代码块开始 result))
                (setq in-code-block t))))
        (progn
          (if in-code-block
              (setq result (cons '代码块 result))
            (setq result (cons '未知 result)))))
      (forward-line 1)
      (every-line result in-code-blcok))))

在这个函数里,我在多处用 setq 反复定义了两个变量 resultin-code-block,但是倘若调用这个函数之后再执行以下程序

(princ/' result)
(princ/' in-code-block)

Elisp 解释器在对 (princ/' result) 进行求值时会出错,它会抱怨:

Symbol’s value as variable is void: result

意思是,result 这个变量未被定义。为什么会这样呢?

原因是它们也都是函数的参数,在函数定义的内部可以访问和修改它们,而在函数定义的外部却不能。因此,函数的参数是局部变量。

Elisp 语言以及其他 Lisp 方言,正是基于函数的参数构造了局部变量,并且为了简化构造过程,提供了 let 表达式。

let 表达式可以初始化局部变量,并将限定其生存范围。例如

(let ((a 1)
      (b "Hello")
      (c '世界))
  (princ/' a)
  (princ/' b)
  (princ/' c))

可定义三个局部变量 abc,它们仅在 let 表达式内部有效——可以使用,也可以修改。

使用 let 表达式,可以让不安全的 text-match 函数规矩一些:

(defun text-match (src dest)
  (let ((n (length dest)))
    (if (< (length src) n)
        nil
      (string= (substring src 0 n) dest))))

现在,倘若再执行

(princ/' (text-match "I have a dream!" "I have"))
(princ/' n)

Elisp 解释器在对 (princ/' n) 求值时会抱怨变量 n 未定义,然后终止。

let 表达式里,也可以不对局部变量进行初始化。例如

(let (a b c)
  (princ/' a)
  (princ/' b)
  (princ/' c))

结果输出:

nil
nil
nil

未进行初始化的局部变量,Elisp 解释器会认为它们的值是 nil

美颜

局部变量不仅能让函数更为安全,甚至对函数的定义和调用也能产生一些美容效果。

simple-md-parser.el 里定义的 every-line 函数,其调用形式是

(every-line '() nil)

需要给它两个初始的参数值,它方能得以运行。虽然它能正确地解决问题,但是却不美观,犹如一件电器,它能正常工作,只是有两个线头露在了外面。基于 let 表达式,在函数的定义可以去掉这两个参数。例如:

(let ((result '())
      (in-code-block nil))
  (defun every-line ()
    (if (= (point) (point-max))
        result
      (progn
        (if (text-match (current) "```")
            (progn
              (if in-code-block
                  (progn
                    (setq result (cons '代码块结束 result))
                    (setq in-code-block nil))
                (progn
                  (setq result (cons '代码块开始 result))
                  (setq in-code-block t))))
          (progn
            (if in-code-block
                (setq result (cons '代码块 result))
              (setq result (cons '未知 result)))))
        (forward-line 1)
        (every-line))))
  (every-line))

上述代码由于略微复杂,导致程序结构不够清晰,倘若隐去一些代码,便清楚得多。例如

(let ((result '())
      (in-code-block nil))
  (defun every-line ()
    ... 省略的代码 ...)
  (every-line))

所表达的主要含义是:在 let 表达式里定义了函数 every-line,然后调用该函数。注意观察,此时,该函数是没有任何参数。

不过,将函数的定义放到 let 表达式内,这个函数会被 Elisp 就地求值了。倘若依然希望它保持函数的尊严,而不是每次使用它都要背负一个冗长的 let 表达式,只需将整个 let 表达式封装为一个函数即可。例如

(defun every-line/' ()
  (let ((result '())
        (in-code-block nil))
    (defun every-line ()
      ... 省略的代码 ...)
    (every-line)))

上述代码不仅彰显了可以在 let 表达式里定义一个函数,也彰显了可以在一个函数的定义里定义一个函数。不过,我认为内外两个函数的名字最好换一下,即

(defun every-line ()
  (let ((result '())
        (in-code-block nil))
    (defun every-line/' ()
      ... 省略的代码 ...)
    (every-line/')))

现在,我觉得美观多了。因为 simple-md-parser.el 的最后两行代码,现在可以写成

(find-file "foo.md")
(princ/' (every-line))

对于上一章实现的列表反转函数也可以采用类似的办法予以美化。例如

(defun reverse-list (x)
  (let ((y '()))
    (defun reverse-list/' ()
      (if (null x)
          y
        (progn
          (setq y (cons (car x) y))
          (reverse-list/' (cdr x)))))
    (reverse-list/')))

如此,之前的代码

(setq x '(5 4 3 2 1))
(princ/' (reverse-list x '()))

现在可写成

(setq x '(5 4 3 2 1))
(princ/' (reverse-list x))

结语

局部变量可让程序更安全,也更优雅。

https://segmentfault.com/a/1190000039769309

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