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在编程的海洋中，Common Lisp就像一只悠然自得的海龟，缓慢却坚定地游向知识的彼岸。在这篇文章中，我们将一起探索Common Lisp函数的定义、参数以及高阶函数等内容，确保每位读者都能在这片代码的海洋中畅游自如。

✍️ 定义新函数

在Common Lisp中，定义一个新函数就像给你的程序添置一个新工具，它将帮助你完成特定的任务。使用defun宏来定义函数，其基本结构如同一个简洁的说明书：

(defun name
  "一些说明文字"
  body-form*)

举个例子，我们来定义一个简单的“Hello, World”函数：

(defun hello-world ()
  "打印Hello, world"
  (format t "Hello, world"))

在这个例子中，hello-world是函数名，()表示这个函数不需要参数，而(format t "Hello, world")则是函数体，它的使命就是向标准输出打印“Hello, world”。

📦 函数形参列表

形参列表就像是函数的邀请函，只有接受了这些邀请，函数才能顺利运行。在定义函数时，形参列表用于声明一些变量来接收传递给函数的实际参数。普通的形参列表要求每一个必要参数都必须提供实参，否则函数会婉拒执行。

可选形参

有时候，实参数可能少于形参数，这时可选形参就派上用场了。通过在必要形参后使用&optional，未赋值的形参可以用默认值填充。比如：

(defun foo (a b &optional c d)
  (list a b c d))

这个函数可以这样调用：

(foo 1 2)    ; -> (1 2 NIL)
(foo 1 2 3)  ; -> (1 2 3 NIL)
(foo 1 2 3 4); -> (1 2 3 4)

如果想为可选形参提供默认值，只需这样写：

(defun foo (a b &optional (c 10))
  (list a b c))

这样调用(foo 1 2)时，c会默认取值10。

🌊 剩余形参

当你需要传递多个参数时，剩余形参就能派上用场。通过在必要和可选形参后使用&rest，所有后续的实参将被收集到一个列表中。比如：

(defun + (&rest numbers)
  ...)

这意味着你可以传递任意数量的参数，函数会将它们整理成一个列表。

🔑 关键字形参

如果你只想为某些参数提供值，关键字形参将是一个完美的解决方案。在必要和可选形参之后，使用&key来定义关键字形参，比如：

(defun foo (&key a b c)
  (list a b c))

这样调用(foo :a 1 :b 2)时，它会返回(1 2 NIL)，方便快捷。

🌀 混合不同的形参类型

在一个函数中，你可以灵活地混合不同类型的形参。常见的组合是必要形参和可选形参，或者是&optional和&rest的组合。顺序上，必要形参应该放在前面，后续可以添加可选、剩余和关键字形参。使用关键字形参可以让你的代码更加易于维护和扩展。

🔄 函数返回值

在Common Lisp中，函数的返回值默认是最后一个表达式的值，也可以使用return-from语句在任何位置返回值。例如，下面的函数寻找一个数对，要求每个数都小于10，并且它们的乘积大于参数n：

(defun foo (n)
  (dotimes (i 10)
    (dotimes (j 10)
      (when (> (* i j) n)
        (return-from foo (list i j))))))

🎭 作为数据的函数——高阶函数

在Common Lisp中，函数不仅可以执行操作，还可以作为数据存储在变量中，甚至传递给其他函数。使用defun定义的函数实际上创建了一个新的函数对象并赋予其一个名字。你也可以使用lambda表达式创建匿名函数。例如：

(funcall #'(lambda (x y) (+ x y)) 2 3)  ; 返回5

🕵️‍♂️ 匿名函数

使用lambda创建匿名函数的语法如下：

(lambda (parameters) body)

例如，创建一个匿名函数来增加两个数并调用它：

(funcall #'(lambda (x y) (+ x y)) 2 3)  ; 返回5

通过这些示例，我们可以看到Common Lisp的函数机制是多么强大与灵活。无论是定义函数、处理形参，还是使用高阶函数，Lisp都能让你如鱼得水，尽情地在编程的海洋里遨游。

📚 参考文献

• 编程之禅. (2021). Common Lisp函数. Retrieved from 编程之禅

在编程的世界中，Common Lisp就像一位优雅的舞者，虽然动作复杂却充满魅力。今天，我们将一起走进这个迷宫般的语法世界，探索那些看似繁琐却又极具魅力的细节。准备好了吗？让我们开始这场冒险吧！

📝 注释：编程的隐秘语言

编程中的注释就像是旅途中那些小小的指示牌，它们指引着我们前行的方向。在Common Lisp中，注释的方式多种多样：

• ;;;;：文件头注释，适合于介绍整个文件的背景。
• ;;;：用于描述一大段代码的作用，像是为代码添加了一个精致的封面。
• ;;：几行代码的功能性描述，注释与被注释的代码保持相同缩进，清晰明了。
• ;：单行注释，简单直接，像是随手写下的便签。

通过这些注释，程序员们能够在代码的海洋中保持清醒，不至于迷失方向。

📜 S-表达式：编程的心脏

S-表达式是Common Lisp的核心，它就像是一种神奇的魔法符咒。S-表达式的基本元素是列表（list）和原子（atom），其中列表由括号围绕，而原子则是不可分割的元素。比如：

(1 2 3)
("stf" 1 2 3)
(foo 1 2 3)
(foo 1 2 3 (getMax 4 5))

这些都是有效的S-表达式。可以想象，它们就像是不同口味的冰淇淋，组合后产生了无穷的可能性。

🔢 常见原子类型：数字与字符串的舞蹈

在Common Lisp中，常见的原子类型包括数字、字符串和名字。让我们来看看这些类型是如何配合演出的。

数字的魅力

数字的表示形式多种多样，既可以是简单的整数，也可以是复杂的浮点数。例如：

123      ; 整数
+122     ; 正数
-122     ; 负数
12.1     ; 默认精度浮点数
121e-1   ; 科学计数法表示
-5/4     ; 比值

这些数字就像是一群舞者，各自展现着独特的风采。

字符串的旋律

字符串则由双引号包围的可见字符组成，反斜杠（\）作为转义字符，帮助我们在字符串中插入特殊字符。例如：

“foo”      ; 表示由f,o,o组成的字符串
“fo\o”     ; 同一个字符串

字符串的魅力在于它们可以灵活地组合，形成动人的旋律。

名字的身份

在Common Lisp中，函数名和变量名是最常见的名字。几乎任何字符都可以出现在名字里，但有十个特殊字符需要注意：

• 开括号 (
• 闭括号 )
• 双引号 “
• 单引号 ‘
• 反引号 `
• 逗号 ,
• 冒号 :
• 分号 ;
• 反斜杠 \
• 竖线 |

如果真要使用这些特殊字符，得加上转义字符哦。例如，on\off就可以作为一个名字。

🚀 Lisp形式的S-表达式

在Common Lisp中，函数调用和特殊操作符都是以S-表达式的形式出现的。让我们来看几个例子：

函数调用

函数调用的基本形式是：

(function-name argument*)

例如：

(+ 1 2)            ; +号为函数名
(/ 2 (+ 1 1))    ; 最外层的/是函数名，内部嵌套的+也为函数名

这样的结构就像是一个层层叠叠的蛋糕，每一层都充满了惊喜。

特殊操作符

并非所有操作都能定义成函数，特殊操作符便是其中的一类。例如条件判断语句：

(if (x) (format t “yes”) (format t “no”))

这段代码就像是一个简单的问答游戏，返回“yes”或“no”，让我们感受到编程的乐趣。

📦 宏：编程的魔法师

在Common Lisp中，宏是一种特殊的功能，它以S-表达式为参数，返回一个Lisp形式。宏的求值过程包括两个阶段：首先将元素传递到宏函数，然后根据正常的求值规则进行处理。

当Lisp代码被编译时，源文件中的所有宏形式将被递归展开，最终编译成一个FASL文件。这就像是一个魔法师，将复杂的咒语变为简单的指令。

⚖️ 真假与等价

在Lisp中，符号NIL表示唯一的假值，而其他所有值都是真值T. ��NIL的特别之处在于，它既是原子又是列表，既可以作为假值使用，也可以作为空列表（✅()）。

等价判断

Lisp提供了多种等价判断方式：

• EQ：是最严格的等价判断，只有对象相同时返回T. ��✅
• EQL：更宽松，当两个对象表示相同的字符或数字时，即使不是同一对象，也返回T. ��✅
• EQUAL：在递归上具有相同结构和内容的列表被视为等价。
• EQUALP：忽略大小写的字符串判断，只要表示相同数学意义的值，它们就是等价的。

例如：

(EQUALP “helloworld” “HelloWorld”) ; 返回T
(EQUALP 1 1.0) ; 返回T

这样的等价判断让我们在编程时更加灵活，仿佛拥有了多种视角。

🎹 Emacs小技巧

在使用Emacs进行Common Lisp编程时，有一些技巧可以帮助我们提高效率：

• 选中代码后，使用 C-M-q 重新缩进整个表达式。
• 在函数体的任何位置，通过 C-c M-q 来缩进整个函数体。

这些小技巧就像是编程中的调味品，让我们的代码更加优雅。

结语

通过这次探索，我们不仅了解了Common Lisp的语法规则，还领略了其中的魅力与乐趣。编程不再只是冷冰冰的代码，而是充满了创意与表达的艺术。在这个迷人的世界中，愿你能找到属于自己的舞步，与Common Lisp共舞！

参考文献

• Common Lisp 语法规则 | 编程之禅. 访问链接: 编程之禅

在编程的世界里，语言的选择如同选择一位舞伴，有的轻盈优雅，有的沉稳可靠，而Lisp无疑是其中的优雅舞者之一。尽管诞生于1958年，Lisp依然在现代编程中大放异彩，正如Paul Graham所言：“Lisp是数学，数学永远不会过时。”今天，我们将通过一个简单的例子，来探讨如何用Lisp实现一个基本的数据库，专门用来存储MP3歌曲的信息。

CD 和记录 🎵

首先，我们需要定义我们的数据结构。我们的数据库将包含多条CD记录，每条记录包含以下四个信息：

• CD标题
• 艺术家信息
• 评价信息（满分10分）
• 是否被烧录（布尔值）

1. 数据结构的定义

在Lisp中，我们可以使用列表（list）和属性表（property list，简称plist）作为数据结构。列表类似于Python中的列表，而属性表则更像Python的字典。我们可以用以下代码定义一个CD记录：

(defun make-cd (title artist rating ripped)
  (list :title title :artist artist :rating rating :ripped ripped))

使用示例：

(make-cd "Roses" "Kathy Mattea" 7 t)

这将返回一个结构化的CD记录：

(:TITLE "Roses" :ARTIST "Kathy Mattea" :RATING 7 :RIPPED T)

2. 录入 CD 记录 📜

接下来，我们需要一个地方来存储这些CD记录。我们可以定义一个全局变量*db*（遵循Lisp的命名约定），并利用PUSH宏来添加新的记录：

(defvar *db* nil)

(defun add-record (cd)
  (push cd *db*))

现在，我们可以将make-cd和add-record结合起来，方便地将新的CD记录添加到数据库中。

3. 数据库的格式化输出 🎉

为了查看数据库中的内容，我们需要一个更友好的输出格式。我们可以使用dolist宏来遍历数据库，并用format函数来格式化输出：

(defun dump-db ()
  (dolist (cd *db*)
    (format t "~{~a:~10t~a~%~}" cd)))

调用(dump-db)后，我们将看到如下格式的输出：

TITLE:    Pork Face
ARTIST:   Laddy
RATING:   9
RIPPED:   T
TITLE:    Roses
ARTIST:   Kathy Mattea
RATING:   7
RIPPED:   T

改进用户交互 💬

使用add-record来添加CD记录显得有些繁琐，因此我们可以编写一个函数来提示用户输入CD信息。以下是一个简单的用户输入函数示例：

(defun prompt-read (prompt)
  (format *query-io* "~a: " prompt)
  (force-output *query-io*)
  (read-line *query-io*))

结合prompt-read和make-cd，我们可以创建一个更友好的用户接口：

(defun prompt-for-cd ()
  (make-cd
   (prompt-read "Title")
   (prompt-read "Artist")
   (or (parse-integer (prompt-read "Rating") :junk-allowed t) 0)
   (y-or-n-p "Ripped [y/n]: ")))

保存和加载数据库 💾

为了防止数据丢失，我们可以将数据库保存到文件中，并能够在下次加载时读取。以下是保存和加载的代码示例：

(defun save-db (filename)
  (with-open-file (out filename :direction :output :if-exists :supersede)
    (with-standard-io-syntax
      (print *db* out))))

(defun load-db (filename)
  (with-open-file (in filename)
    (with-standard-io-syntax
      (setf *db* (read in)))))

查询数据库 🔍

有了数据库，我们当然需要查询的功能。我们可以使用remove-if-not函数来筛选出符合条件的记录：

(defun select (selector-fn)
  (remove-if-not selector-fn *db*))

(defun artist-selector (artist)
  #'(lambda (cd) (equal (getf cd :artist) artist)))

调用示例：

(select (artist-selector "Kathy Mattea"))

更新和删除记录 ✂️

为了使数据库更加灵活，我们还可以添加更新和删除的功能。这可以通过mapcar和remove-if等函数实现：

(defun update (selector-fn &key title artist rating (ripped nil ripped-p))
  (setf *db*
        (mapcar
         #'(lambda (row)
             (when (funcall selector-fn row)
               (if title (setf (getf row :title) title))
               (if artist (setf (getf row :artist) artist))
               (if rating (setf (getf row :rating) rating))
               (if ripped-p (setf (getf row :ripped) ripped)))
             row) *db*)))

(defun delete-rows (selector-fn)
  (setf *db* (remove-if selector-fn *db*)))

update 函数的逐行解析

这段代码定义了一个 update 函数，用于更新数据库 *db* 中符合条件的CD记录。该函数使用一个选择器函数（selector-fn）来匹配需要更新的记录，并通过关键字参数提供更新的内容。我们将逐行解释它的功能和关键点。

(defun update (selector-fn &key title artist rating (ripped nil ripped-p))

• 功能: update 函数的目的是更新数据库中的CD记录。
• 参数:
• selector-fn: 一个函数，用于选择需要更新的记录。该函数会传递给 funcall，并对每个CD记录进行过滤。
• &key: 关键字参数，允许用户指定哪些属性需要更新。包括：
  • title: 新的标题（如果提供）。
  • artist: 新的艺术家名称（如果提供）。
  • rating: 新的评分（如果提供）。
  • (ripped nil ripped-p): 是否已翻录。ripped-p 是一个标志，表示是否传递了 ripped 参数。默认值为 nil。
• 要点:
• &key 用于定义关键字参数，这在Lisp中是一种便捷的方式来传递可选参数。
• (ripped nil ripped-p) 定义了一个特殊的关键字参数 ripped，并通过 ripped-p 检查该参数是否实际被传递。

  (setf *db*
    (mapcar
     #'(lambda (row)
         (when (funcall selector-fn row)
           (if title (setf (getf row :title) title))
           (if artist (setf (getf row :artist) artist))
           (if rating (setf (getf row :rating) rating))
           (if ripped-p (setf (getf row :ripped) ripped)))
         row) *db*)))

• 功能: 该部分的核心是使用 mapcar 函数来遍历 *db* 中的每一条CD记录，并对每一条记录进行更新。如果某条记录符合 selector-fn 的选择条件，则根据传入的关键字参数更新相应的字段。
• 详细解释:

1. setf *db*:
   • setf 用于修改全局变量 *db*，将其设置为 mapcar 函数的结果。mapcar 的作用是对 *db* 列表中的每一条记录应用指定的函数。
2. mapcar:
   • mapcar 用于遍历 *db* 列表，并对每条记录 row 应用一个匿名函数（lambda）。
   • 每次迭代都会将当前的 row 传递给匿名函数，匿名函数根据条件选择是否更新该记录。
3. lambda 函数:
   • 匿名函数（lambda）接收每一条记录 row，并通过 funcall 调用 selector-fn 来决定是否对该记录进行更新。
   • selector-fn 是一个选择器函数，它接收 row 作为参数，返回 t 或 nil，表示是否需要更新该记录。
4. when (funcall selector-fn row):
   • funcall 调用 selector-fn，并将 row 作为参数传递。如果 selector-fn 对该 row 返回 t，则进入 when 语句块，执行更新操作。
5. 属性更新操作:
   • if title (setf (getf row :title) title):
   • 如果 title 参数不为 nil，则使用 setf 更新该记录的 :title 属性为新的 title 值。
   • if artist (setf (getf row :artist) artist):
   • 类似地，如果 artist 参数不为 nil，则更新该记录的 :artist 属性。
   • if rating (setf (getf row :rating) rating):
   • 如果 rating 参数不为 nil，则更新该记录的 :rating 属性。
   • if ripped-p (setf (getf row :ripped) ripped):
   • 如果 ripped-p 为 t，表示用户传递了 ripped 参数，则更新该记录的 :ripped 属性。注意这里是通过 ripped-p 来判断是否传递了 ripped 参数，而不是直接判断 ripped 的值。这允许用户显式地将 ripped 设置为 nil 或 t。
6. row 的返回:
   • 无论记录是否被更新，lambda 函数都会返回 row，并将其包含在新的列表中。mapcar 将这些记录组成一个新的数据库列表。

关键点和难点解析

• 使用 selector-fn 进行条件选择:

• 该函数的灵活性体现在它允许用户通过一个选择器函数（selector-fn）来指定需要更新的记录。这个设计非常通用，用户可以传递任意的选择逻辑，从而实现复杂的过滤条件。

• 关键字参数的使用:

• 关键字参数（&key）使得函数调用更加灵活。用户可以选择只更新某几个字段，而不必传递所有字段的值。
• (ripped nil ripped-p) 是一种较为高级的用法，它不仅允许用户传递 ripped 值，还可以检测用户是否传递了这个参数。这使得 ripped 可以显式地设置为 nil 或 t。

• mapcar 的使用:

• mapcar 是一个常用的函数式编程工具，用于对列表中的每个元素应用一个函数，并返回一个新列表。这里它被用来遍历 *db*，并返回一个更新后的数据库。

• setf 和 getf 的使用:

• setf 是Lisp中的通用赋值操作符，用于修改数据结构中的值。在这里，它被用来更新属性列表（plist）中的值。
• getf 用于从属性列表中获取指定键的值。通过 setf 和 getf 的组合，可以修改属性列表的某个键值对。

示例

假设数据库 *db* 中有以下CD记录：

(setq *db* (list (make-cd "Title1" "Artist1" 5 t)
                 (make-cd "Title2" "Artist2" 4 nil)
                 (make-cd "Title3" "Artist3" 3 t)))

现在，我们希望将所有评分为 5 的CD的标题更新为 "New Title"，可以这样调用 update 函数：

(update (where :rating 5) :title "New Title")

调用后，数据库中的第一条记录的标题将被更新为 "New Title"，而其他记录保持不变。

结论 🎊

通过上述步骤，我们用Lisp成功实现了一个简单的数据库，能够存储、查询、更新和删除CD记录。尽管Lisp的语法可能让初学者感到陌生，但它的优雅与强大在实际应用中会让你感受到编程的乐趣。希望你在探索Lisp的旅程中，能够感受到这位优雅舞伴所带来的无限魅力。

参考文献 📚

1. 编程之禅. (2021). 用 Lisp 实现一个简单的数据库. Retrieved from 编程之禅

(defun make-cd (title artist rating ripped)
  (list :title title :artist artist :rating rating :ripped ripped))

(defvar *db* nil)

(defun add-record (cd) (push cd *db*))

(defun dump-db ()
  (dolist (cd *db*)
    (format t "~{~a:~10t~a~%~}~%" cd)))


(defun prompt-read (prompt)
  (format *query-io* "~a: " prompt)
  (force-output *query-io*)
  (read-line *query-io*))

(defun prompt-for-cd ()
  (make-cd
   (prompt-read "Title")
   (prompt-read "Artist")
   (OR (parse-integer (prompt-read "Rating") :junk-allowed t) 0)
   (y-or-n-p "Ripped [y/n]: ")))

(defun add-cds ()
  (loop (add-record (prompt-for-cd))
	(if (not (y-or-n-p "Another?[y/n]: ")) (return))))

(defun save-db (filename)
  (with-open-file (out filename
		       :direction :output
		       :if-exists :supersede)
    (with-standard-io-syntax
      (print *db* out))))


(defun load-db (filename)
  (with-open-file (in filename)
    (with-standard-io-syntax
      (setf *db* (read in)))))

(defun select (selector-fn)
  (remove-if-not selector-fn *db*))

(defun where (&key title artist rating (ripped nil ripped-p))
  #'(lambda (cd)
      (and
       (if title (equal (getf cd :title) title) t)
       (if artist (equal (getf cd :artist) artist) t)
       (if rating (equal (getf cd :rating) rating) t)
       (if ripped-p (equal (getf cd :ripped) ripped) t))))

(defun update (selector-fn &key title artist rating (ripped nil ripped-p))
  (setf *db*
	(mapcar
	 #'(lambda (row)
	     (when (funcall selector-fn row)
	       (if title (setf (getf row :title) title))
	       (if artist (setf (getf row :artist) artist))
	       (if rating (setf (getf row :rating) rating))
	       (if ripped-p (setf (getf row :ripped) ripped)))
	     row) *db*)))

(defun delete-rows (selector-fn)
  (setf *db* (remove-if selector-fn *db*)))

这段代码实现了一个简单的CD数据库管理系统，可以添加、查询、更新和删除CD记录，并支持数据库的加载和保存。我们将逐步分析每一个部分的功能和关键点。

1. make-cd: 创建 CD 记录

(defun make-cd (title artist rating ripped)
  (list :title title :artist artist :rating rating :ripped ripped))

• 功能: make-cd 函数用于创建一个新的CD记录。每个CD记录是一个列表，包含标题(:title)、艺术家(:artist)、评分(:rating)和是否已翻录(:ripped)。
• 要点:
• 使用 list 函数创建一个属性列表（property list，简称 plist），其键（以冒号开头，如 :title）是符号，值是函数参数。
• 属性列表在Lisp中是一种常见的数据结构，使用 getf 函数可以访问键对应的值。

2. *db*: 数据库变量

(defvar *db* nil)

• 功能: 这是一个全局变量，用于存储所有CD记录。最初它被设置为 nil，表示数据库为空。
• 要点:
• *db* 是一个全局变量，遵循Common Lisp中全局变量的命名习惯，即用星号包围变量名。
• 使用 defvar 定义全局变量，如果该变量已经存在，defvar 不会重新初始化。

3. add-record: 添加记录到数据库

(defun add-record (cd) (push cd *db*))

• 功能: 将一个CD记录添加到数据库中。
• 要点:
• 使用 push 将CD记录添加到 *db* 列表的头部。push 是一个高效的操作，因为它直接修改列表的指向。

4. dump-db: 打印数据库内容

(defun dump-db ()
  (dolist (cd *db*)
    (format t "~{~a:~10t~a~%~}~%" cd)))

• 功能: 遍历 *db*，逐条打印每个CD记录的属性和值。
• 要点:
• dolist 用于遍历数据库中的每个CD记录。
• format 函数用于格式化输出。这里的 ~{~a:~10t~a~%~} 格式化字符串用于按键值对的形式打印CD的元数据。

5. prompt-read: 从用户输入读取数据

(defun prompt-read (prompt)
  (format *query-io* "~a: " prompt)
  (force-output *query-io*)
  (read-line *query-io*))

• 功能: 提示用户输入信息，并读取用户输入的字符串。
• 要点:
• format 用于显示提示信息。
• force-output 确保提示信息立即输出，而 read-line 则从用户输入中读取一行文本。

6. prompt-for-cd: 提示用户输入CD信息

(defun prompt-for-cd ()
  (make-cd
   (prompt-read "Title")
   (prompt-read "Artist")
   (or (parse-integer (prompt-read "Rating") :junk-allowed t) 0)
   (y-or-n-p "Ripped [y/n]: ")))

• 功能: 提示用户输入CD的详细信息，并创建并返回一个CD记录。
• 要点:
• 使用 prompt-read 函数提示用户输入标题和艺术家。
• parse-integer 将用户输入的评分转换为整数，如果输入的内容不是有效的数字，则返回 0（使用了 :junk-allowed 选项）。
• 使用 y-or-n-p 确认CD是否已经翻录。它是一个用于读取 y/n 回答的函数。

7. add-cds: 循环添加多个CD记录

(defun add-cds ()
  (loop (add-record (prompt-for-cd))
    (if (not (y-or-n-p "Another?[y/n]: ")) (return))))

• 功能: 支持用户通过循环方式添加多个CD记录，直到用户选择停止。
• 要点:
• loop 用于无限循环，直到用户选择不再添加CD。
• 每次循环调用 add-record 添加新CD，并通过 y-or-n-p 确认是否继续。

8. save-db: 保存数据库到文件

(defun save-db (filename)
  (with-open-file (out filename
               :direction :output
               :if-exists :supersede)
    (with-standard-io-syntax
      (print *db* out))))

• 功能: 将数据库保存到指定文件中。
• 要点:
• with-open-file 打开一个文件进行输出，:if-exists :supersede 表示如果文件存在则覆盖。
• with-standard-io-syntax 设置标准的I/O语法，确保数据结构可以正确地读/写。
• print 将数据库的内容输出到文件。

9. load-db: 从文件加载数据库

(defun load-db (filename)
  (with-open-file (in filename)
    (with-standard-io-syntax
      (setf *db* (read in)))))

• 功能: 从指定文件中加载数据库。
• 要点:
• 与 save-db 类似使用 with-open-file 打开文件进行读取。
• read 函数从文件中读取数据库数据，并使用 setf 将其赋值给 *db*。

10. select: 选择符合条件的CD记录

(defun select (selector-fn)
  (remove-if-not selector-fn *db*))

• 功能: 选择所有满足 selector-fn 条件的CD记录。
• 要点:
• remove-if-not 用于过滤列表，保留所有满足 selector-fn 函数返回 true 的元素。

11. where: 构造选择条件

(defun where (&key title artist rating (ripped nil ripped-p))
  #'(lambda (cd)
      (and
       (if title (equal (getf cd :title) title) t)
       (if artist (equal (getf cd :artist) artist) t)
       (if rating (equal (getf cd :rating) rating) t)
       (if ripped-p (equal (getf cd :ripped) ripped) t))))

• 功能: 根据给定的键（如 title、artist、rating 等）构造一个选择函数，用于在 select 函数中进行过滤。
• 要点:
• &key 允许参数按关键字传递。
• 返回一个匿名函数（lambda），该函数根据传递的条件对每个CD记录进行匹配。

12. update: 更新符合条件的CD记录

(defun update (selector-fn &key title artist rating (ripped nil ripped-p))
  (setf *db*
    (mapcar
     #'(lambda (row)
         (when (funcall selector-fn row)
           (if title (setf (getf row :title) title))
           (if artist (setf (getf row :artist) artist))
           (if rating (setf (getf row :rating) rating))
           (if ripped-p (setf (getf row :ripped) ripped)))
         row) *db*)))

• 功能: 更新数据库中所有符合 selector-fn 条件的CD记录。
• 要点:
• 使用 mapcar 遍历 *db*，对每个符合条件的CD记录进行更新。
• setf 更新属性列表中的对应属性。

13. delete-rows: 删除符合条件的CD记录

• 功能: 删除所有满足 selector-fn 条件的CD记录。
• 要点:
• remove-if 移除列表中符合条件的元素。

(defun delete-rows (selector-fn)
  (setf *db* (remove-if selector-fn *db*)))

总结

这段代码实现了一个简单的CD数据库系统，使用Common Lisp的基本数据结构和控制流来管理数据。代码的关键点包括：

• 使用属性列表存储CD记录。
• 提供了增删改查的操作。
• 使用函数式编程风格（如 selector-fn）进行选择和过滤。

通过这些功能，用户可以灵活地管理和操作CD数据库。

;; Load CFFI if not already loaded
(ql:quickload :cffi)

;; Define mmap-prot enum
(cffi:defcenum mmap-prot
  (:none 0)
  (:read 1)
  (:write 2)
  (:read-write 3))

;; Define mmap-struct structure
(cffi:defcstruct mmap-struct
  (addr :pointer)
  (length :size)
  (prot :int)
  (flags :int))

;; Create mmap-struct instance
(defun create-mmap-struct ()
  (cffi:foreign-alloc '(:struct mmap-struct)))

;; Set mmap-struct fields
(defun set-mmap-struct-fields (mmap-struct)
  (setf (cffi:foreign-slot-value mmap-struct '(:struct mmap-struct) 'addr) (cffi:foreign-alloc :pointer))
  (setf (cffi:foreign-slot-value mmap-struct '(:struct mmap-struct) 'length) 4096)
  (setf (cffi:foreign-slot-value mmap-struct '(:struct mmap-struct) 'prot) (cffi:foreign-enum-value 'mmap-prot :read))
  (setf (cffi:foreign-slot-value mmap-struct '(:struct mmap-struct) 'flags) 0))

;; Usage example
(let ((mmap (create-mmap-struct)))
  (set-mmap-struct-fields mmap)
  ;; You can now use mmap for further operations...
  ;; For example, print the fields
  (format t "Address: ~A~%" (cffi:foreign-slot-value mmap '(:struct mmap-struct) 'addr))
  (format t "Length: ~A~%" (cffi:foreign-slot-value mmap '(:struct mmap-struct) 'length))
  (format t "Protection: ~A~%" (cffi:foreign-slot-value mmap '(:struct mmap-struct) 'prot))
  (format t "Flags: ~A~%" (cffi:foreign-slot-value mmap '(:struct mmap-struct) 'flags)))

让我们详细解析上面的 Common Lisp 代码。

1. 加载 CFFI 库

(ql:quickload :cffi)

• ql:quickload：这个函数属于 Quicklisp，它用于加载指定的库。在这里，加载的是 CFFI（Common Foreign Function Interface），一个用于与 C 库交互的库。
• :cffi：:cffi 是 CFFI 库的名称。通过 ql:quickload，如果 CFFI 还没有安装，它将自动下载并加载它。

2. 定义枚举类型 mmap-prot

(cffi:defcenum mmap-prot
  (:none 0)
  (:read 1)
  (:write 2)
  (:read-write 3))

• cffi:defcenum：CFFI 的一个宏，用于定义 C 风格的枚举类型。
• mmap-prot：枚举的名称，表示内存映射的保护模式。
• (:none 0)：定义枚举的第一个值，:none 对应的值是 0。
• (:read 1)：:read 表示读权限，对应的值是 1。
• (:write 2)：:write 表示写权限，对应的值是 2。
• (:read-write 3)：:read-write 表示读写权限，对应的值是 3。

此枚举类型将用于指示内存映射的权限。

3. 定义 C 结构体 mmap-struct

(cffi:defcstruct mmap-struct
  (addr :pointer)
  (length :size)
  (prot :int)
  (flags :int))

• cffi:defcstruct：定义一个 C 结构体。
• mmap-struct：结构体的名称。
• (addr :pointer)：addr 是结构体中的第一个字段，它的类型是 :pointer，表示这是一个指针。
• (length :size)：length 是结构体中的第二个字段，类型为 :size，表示一个大小（通常是无符号整数类型）。
• (prot :int)：prot 是结构体中的第三个字段，类型为 :int，表示一个整数，通常用于存储保护权限。
• (flags :int)：flags 是结构体中的第四个字段，类型为 :int，表示标志位。

这个结构体类似于 C 中的结构体，通常用于存储内存映射相关的信息。

4. 创建 mmap-struct 实例

(defun create-mmap-struct ()
  (cffi:foreign-alloc '(:struct mmap-struct)))

• defun：定义一个函数，函数名是 create-mmap-struct。
• cffi:foreign-alloc：这个函数用于在 C 的堆上分配内存。它会分配可以存储 mmap-struct 结构体的内存。
• '(:struct mmap-struct)：指定分配的内存类型是一个 mmap-struct 结构体。

这个函数返回的是一个指向分配的内存的指针，该指针将被我们用来访问和操作 mmap-struct 结构体的字段。

5. 设置 mmap-struct 的字段

(defun set-mmap-struct-fields (mmap-struct)
  (setf (cffi:foreign-slot-value mmap-struct '(:struct mmap-struct) 'addr) (cffi:foreign-alloc :pointer))
  (setf (cffi:foreign-slot-value mmap-struct '(:struct mmap-struct) 'length) 4096)
  (setf (cffi:foreign-slot-value mmap-struct '(:struct mmap-struct) 'prot) (cffi:foreign-enum-value 'mmap-prot :read))
  (setf (cffi:foreign-slot-value mmap-struct '(:struct mmap-struct) 'flags) 0))

• defun：定义一个函数，函数名是 set-mmap-struct-fields。
• mmap-struct：这是函数的参数，表示 mmap-struct 结构体的指针。
• setf：setf 是 Lisp 的赋值操作符，用于设置某个位置的值。
• cffi:foreign-slot-value：这个函数用于访问或修改 C 结构体的字段。
  • 第一个参数是 mmap-struct，表示结构体的指针。
  • 第二个参数是 (:struct mmap-struct)，它指定了结构体的类型。
  • 第三个参数是字段的名称，如 'addr、'length、'prot 和 'flags。
• (cffi:foreign-alloc :pointer)：分配一个指针类型的内存块，并将它赋值给 addr 字段。
• 4096：将 4096 赋值给 length 字段，这通常表示内存映射的大小。
• (cffi:foreign-enum-value 'mmap-prot :read)：获取枚举类型 mmap-prot 中 :read 对应的值（即 1），并将它赋值给 prot 字段。
• 0：将 0 赋值给 flags 字段。

这个函数的作用是：通过传入一个 mmap-struct 的指针，给它的各个字段赋值。

6. 使用示例

(let ((mmap (create-mmap-struct)))
  (set-mmap-struct-fields mmap)
  ;; 你现在可以使用 mmap 进行其他操作
  ;; 例如，打印字段的值
  (format t "Address: ~A~%" (cffi:foreign-slot-value mmap '(:struct mmap-struct) 'addr))
  (format t "Length: ~A~%" (cffi:foreign-slot-value mmap '(:struct mmap-struct) 'length))
  (format t "Protection: ~A~%" (cffi:foreign-slot-value mmap '(:struct mmap-struct) 'prot))
  (format t "Flags: ~A~%" (cffi:foreign-slot-value mmap '(:struct mmap-struct) 'flags)))

• let：创建一个局部变量 mmap，并将 create-mmap-struct 的返回值赋值给它。这里 mmap 是指向 mmap-struct 结构体的指针。
• (set-mmap-struct-fields mmap)：调用 set-mmap-struct-fields，设置 mmap 结构体的字段。
• format：format 是 Lisp 中用于字符串格式化和输出的函数。
• t：表示输出到标准输出（通常是控制台）。
• "Address: ~A~%"：输出的字符串模板，~A 是一个占位符，表示通用输出（可以是任何类型的对象），~% 表示换行符。
• cffi:foreign-slot-value：从 mmap 中读取各个字段的值，分别是 addr、length、prot 和 flags，并输出它们的值。

运行结果：

• Address：输出结构体中的 addr 字段的值，这是一个指针。
• Length：输出 length 字段的值，即 4096。
• Protection：输出 prot 字段的值，即 1（代表 :read 权限）。
• Flags：输出 flags 字段的值，即 0。

总结

• 我们首先定义了一个 mmap-struct 结构体，该结构体包含了指针、长度、权限和标志字段。
• 然后，我们创建了一个函数 create-mmap-struct 来分配该结构体的内存。
• 通过 set-mmap-struct-fields 函数，我们设置了结构体的各个字段。
• 最后，在 let 块中，我们创建并初始化了一个结构体实例，并打印其各个字段的值。

这段代码展示了如何使用 CFFI 在 Lisp 中定义并操作一个 C 风格的结构体。