什么是“向下函数”？

Question

Jamie Zawinski 在他的 (1997) 文章“java 很糟糕” 好像你应该知道它的意思：

我真的很讨厌缺少向下的 funargs； 匿名类是一个蹩脚的替代品。 （我可以在没有长期闭包的情况下生活，但我发现缺少函数指针是一个巨大的痛苦。）

这似乎是 Lisper 的俚语，我可以找到以下简短定义 这里，但不知何故，我想我仍然不明白：

许多闭包仅在它们引用的绑定范围内使用； 这些在 Lisp 术语中被称为“向下 funargs”。

如果不是 Steve Yegge，我现在会觉得很愚蠢，但看起来，可能是可以问：

杰米·扎文斯基是一位英雄。 一个活着的传奇。 [...] 一个可以使用“向下的 funargs”这个词，然后瞪着你，只是敢于让你解释一下的家伙，你这个白痴。

-- XEmacs 已死， XEmacs万岁

那么有 Lisper 吗谁能为像我这样的 C 风格程序员编译这个？

Answer 1

向下 funargs 是不会返回或以其他方式离开其声明范围的本地函数。 它们只能从当前作用域向下传递给其他函数。

两个例子。 这是一个向下的函数：

function () {
    var a = 42;
    var f = function () { return a + 1; }
    foo(f); // `foo` is a function declared somewhere else.
}

虽然这不是：

function () {
    var a = 42;
    var f = function () { return a + 1; }
    return f;
}

Answer 2

为了更好地理解这个术语的来源，您需要了解一些历史。

老 Lisp 黑客可能会区分向下 funargs 和一般 funargs 的原因是，向下 funargs 在缺乏词汇变量的传统 Lisp 中很容易实现，而一般情况则很难。

传统上，局部变量是通过将绑定（变量的符号名称，与其值配对）添加到环境来在Lisp解释器中实现的。 使用关联列表可以简单地实现这样的环境。 每个函数都有自己的环境，以及指向父函数环境的指针。 通过在当前环境中查找来解析变量引用，如果在当前环境中找不到，则在父环境中查找，依此类推，直到到达全局环境为止。

在这样的实现中，局部变量影子具有相同名称的全局变量。 例如，在 Emacs Lisp 中，print-length 是一个全局变量，它指定在缩写之前要打印的列表的最大长度。 通过在函数调用周围绑定此变量，您可以更改该函数内 print 语句的行为：

(defun foo () (print '(1 2 3 4 5 6))) ; output depends on the value of print-length

(foo) ; use global value of print-length
  ==>  (1 2 3 4 5 6)

(let ((print-length 3)) (foo)) ; bind print-length locally around the call to foo.
  ==>  (1 2 3 ...)

您可以看到，在这样的实现中，向下 funargs 确实很容易实现，因为变量在函数创建时的环境中仍将在函数求值时的环境中。

像这样起作用的变量称为特殊或动态变量，您可以使用特殊声明。

Answer 3

在 Common Lisp 中：

(let ((a 3))
  (mapcar (lambda (b) (+ a b))
          (list 1 2 3 4)))

->  (4 5 6 7)

在上面的形式中，lambda 函数是向下传递的。 当被高阶函数 MAPCAR 调用时（它获取一个函数和一个值列表作为参数，然后将该函数应用于列表的每个元素并返回结果列表），lambda 函数仍然引用该变量来自 LET 表达式的“a”。 但这一切都发生在 LET 表达式内。

将上面与此版本进行比较：

(mapcar (let ((a 3))
          (lambda (b) (+ a b)))
        (list 1 2 3 4))

这里 lambda 函数是从 LET 返回的。 向上一点。 然后它被传递到 MAPCAR。 当 MAPCAR 调用 lambda 函数时，其周围的 LET 不再执行 - 该函数仍然需要引用 LET 中的变量“a”。

Answer 4

Wiki 上有一篇描述性很强的文章，名为 Funarg 问题

“向下的 funarg 也可以指
函数的状态，当该函数
并没有真正执行。 然而，
因为根据定义，存在
一个向下的 funarg 包含在
函数的执行
创建它，激活记录
该函数通常仍然可以是
存储在堆栈中。”