數(shù)據(jù)和代碼
如果說Lisp語言有一個(gè)特性最能使人津津樂道的話，我想應(yīng)該是它的宏系統(tǒng)（macro system）了吧，
在Lisp語言中，程序和代碼的表現(xiàn)形式（textual representation）幾乎一致，造就了它無與倫比的元編程能力。
這種對(duì)稱性，使得Lisp語言可以像處理數(shù)據(jù)一樣優(yōu)雅的處理代碼本身。
并且和其他語言不同的是，Lisp的宏系統(tǒng)，并不是簡(jiǎn)單的文本操作，
而是建立在語法對(duì)象（syntax object）基礎(chǔ)之上。
前文提到過，我們直接寫(foo bar bar)表示函數(shù)調(diào)用或者宏調(diào)用（macro call），
加引用'(foo bar bar)表示列表字面量，
直接寫x表示變量或者函數(shù)，加引用'x表示符號(hào)（symbol）。
如果我們把列表字面量和符號(hào)看做數(shù)據(jù)，把變量和函數(shù)調(diào)用看做程序，
那么數(shù)據(jù)和程序的表現(xiàn)形式（textual representation）幾乎是相同的，只差一個(gè)引用。
所以，如果一個(gè)函數(shù)能夠處理數(shù)據(jù)（列表/變量），那么它也一定能夠處理被引用的程序，
同理，如果一個(gè)函數(shù)能夠返回一段數(shù)據(jù)（列表/變量），那么去掉引用之后（使用eval），
也可以看做它是返回了一段程序。
例如，
(defun inc (var)
(list 'setq var (list '1+ var)))
(inc 'x) ; (setq x (1+ x))
我們定義了一個(gè)inc函數(shù)，它接受var作為參數(shù)，返回了一個(gè)列表。
即，(inc 'x)的求值結(jié)果為(setq x (1+ x))，
其中，(setq x (1+ x))是一個(gè)列表。
我們可以通過eval直接把返回的列表當(dāng)做程序來執(zhí)行，
(defvar x 0)
(eval (inc 'x))
x ; 1
x的值被修改了，變成了1。
定義一個(gè)宏
我們只需要將上文的inc稍作修改，就可以把它轉(zhuǎn)換成一個(gè)宏（macro），
我們只需要將defun改成defmacro即可，
(defmacro inc (var)
(list 'setq var (list '1+ var)))
現(xiàn)在inc就是一個(gè)宏（macro）了，它的使用方式和函數(shù)非常相似，
(defvar x 0)
(inc x)
x ; 1
我們看到，這里直接使用了(inc x)，而不是(inc 'x)，
并且，(inc x)的作用和直接寫程序(setq x (1+ x))是一樣的。
(inc x)我們稱之為宏調(diào)用（macro call），
而(setq x (1+ x))我們稱之為宏展開（macro expansion）后的程序。
編譯器或者解釋器會(huì)采用不同的策略進(jìn)行宏展開，
一般而言，編譯器會(huì)在求值程序之前，將代碼中所有的宏（macro）進(jìn)行展開，
即，將所有的宏調(diào)用(inc x)，替換成它返回的那段程序(setq x (1+ x))，
直到代碼中不再包含宏（macro）為止，然后再進(jìn)行編譯。
一個(gè)簡(jiǎn)單的解釋器實(shí)現(xiàn)，可能會(huì)一邊執(zhí)行程序一邊進(jìn)行宏展開操作，
它會(huì)在運(yùn)行時(shí)，通過判斷符號(hào)（symbol）的類型，來決定進(jìn)行函數(shù)調(diào)用還是宏調(diào)用。
這樣可能會(huì)有助于理解宏的遞歸展開問題。
一個(gè)宏展開式中，可能還會(huì)包含其它的宏，也可能還會(huì)包含另一個(gè)宏的定義。
（以后的文章中，我們會(huì)介紹）
因此，在宏定義中，進(jìn)行的具有副作用（side effect）的操作，
其執(zhí)行時(shí)機(jī)并不是在運(yùn)行時(shí)，而是在宏展開階段，
而如果宏實(shí)參中包含了帶有副作用的操作，那么它可能被展開到源代碼中的多個(gè)位置，
從而被執(zhí)行多次。
語法對(duì)象
在Emacs Lisp中，宏變量inc實(shí)際上是一個(gè)轉(zhuǎn)換函數(shù)，
它將var轉(zhuǎn)換成了(list 'setq var (list '1+ var))，即把符號(hào)（symbol）轉(zhuǎn)換成了一個(gè)列表對(duì)象。
宏變量的值與函數(shù)一樣會(huì)保存在符號(hào)（symbol）inc的function cell中，
因此，一個(gè)符號(hào)（symbol）不可能既表示一個(gè)函數(shù)又表示一個(gè)宏（macro）。
當(dāng)Lisp解釋器遇到一個(gè)符號(hào)（symbol）的時(shí)候，
會(huì)判斷它到底是一個(gè)變量，一個(gè)函數(shù)還是一個(gè)宏（macro）。
(defun add1 (x)
(+ x 1))
(defvar a 1)
(add1 a)
如果是一個(gè)函數(shù)，且當(dāng)前進(jìn)行的是函數(shù)調(diào)用(add1 a)，
那么就會(huì)先求值它的實(shí)參，a求值為1，
再將add1的形參x綁定為實(shí)參的值1，再求值函數(shù)體，
即，求值(+ x 1)，結(jié)果為2。
(defmacro inc (var)
(list 'setq var (list '1+ var)))
(defvar x 0)
(inc x)
x ; 1
如果是一個(gè)宏（macro），且當(dāng)前進(jìn)行的是宏調(diào)用(inc x)，
那么它并不會(huì)像函數(shù)那樣先求值函數(shù)體，而是直接將宏形參綁定為宏調(diào)用的實(shí)參值。
即，var綁定為符號(hào)（symbol）x。
值得注意的是，宏調(diào)用的實(shí)參，是一個(gè)符號(hào)（symbol），它是一個(gè)Lisp對(duì)象，而不是一個(gè)字符串，
宏（macro）所返回的結(jié)果，也是一個(gè)Lisp對(duì)象。
更明確的說，宏（macro）是一個(gè)針對(duì)語法對(duì)象（syntax object）的變換函數(shù)，
它對(duì)讀取器獲得的語法對(duì)象（syntax object）進(jìn)行變換。
在某些Lisp方言，例如Scheme，這些語法對(duì)象（syntax object）包含了上下文信息，使用它們可以編寫出強(qiáng)大而靈活的宏（macro）。
這里容易引起混亂的是，在Emacs Lisp中，直接使用了符號(hào)和列表表示了語法對(duì)象，
而實(shí)際上語法對(duì)象是一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在其內(nèi)部包含了符號(hào)和列表的信息。
這樣做的好處是，在宏展開階段宏（macro）接受和返回的都是語法對(duì)象，
而在運(yùn)行時(shí)階段，處理的都是運(yùn)行時(shí)對(duì)象了。
（例如：syntax->datum和datum->syntax）
通過以下程序我們可以驗(yàn)證，var確實(shí)是一個(gè)符號(hào)（symbol）。
(defmacro inc (var)
(message "%s" (symbolp var)) ; t
(list 'setq var (list '1+ var)))
我們之前十分小心的區(qū)分了標(biāo)識(shí)符，符號(hào)（symbol）和變量，
是為了在類似這樣的場(chǎng)景中保持清醒。
標(biāo)識(shí)符經(jīng)過Lisp讀取器，在Lisp內(nèi)部會(huì)變成一個(gè)符號(hào)（symbol），它是一個(gè)語法對(duì)象，
然后Lisp會(huì)對(duì)所有的宏（macro）進(jìn)行展開，將這些語法對(duì)象綁定到宏形參上，對(duì)語法對(duì)象進(jìn)行變換。
最后，求值器在運(yùn)行時(shí)會(huì)求值這些符號(hào)（symbol），得到一個(gè)變量值或者函數(shù)值。
因此，編寫宏（macro）可以看作是對(duì)編譯器或者解釋器進(jìn)行編程，
Lisp允許用戶在表達(dá)式被求值之前對(duì)它進(jìn)行一些變換。
總結(jié)
本文初步介紹了Lisp的宏系統(tǒng)，展示了宏調(diào)用與函數(shù)調(diào)用之間的異同，
我們發(fā)現(xiàn)Lisp的宏系統(tǒng)是建立在語法對(duì)象（syntax object）基礎(chǔ)之上的，而不是簡(jiǎn)單的進(jìn)行文本替換。
此外，由于Emacs Lisp的宏（macro）不是衛(wèi)生的（hygienic），所以會(huì)和Common Lisp一樣出現(xiàn)變量捕獲問題。
下文我們開始介紹一些Lisp宏的常見陷阱和用法。
參考
GNU Emacs Lisp Reference Manual
Chez Scheme Version 8 User's Guide
An Introduction to Scheme and its Implementation
