深入瞭解lisp（clojure）-變數

本文由larrylgq編寫，轉載請註明出處：http://blog.csdn.net/larrylgq/article/details/7395261

作者:呂桂強

郵箱：larry.lv.word@gmail.com

clojure中變數可以分為詞法變數（lexical）和動態變數（dynamic），有點類似於其它語言中的局部變數和全域變數。

一個變數是一個不需要聲明檔案類型的可以儲存值的具名位置。它可以儲存任何類型的值，並且這些值帶有用於運行期檢查的類型資訊。並且如果類型出錯會被動態檢測到

eg：（將一個非數字對象傳給了+函數）

從這方面來看lisp是一個強型別的且動態類型的語言。

lisp是傳值的，但是傳遞的值是對象的引用。這點和java，python類似。意味著如果一個變數修改了它指向的一個可變對象，這個改動會被應用到任何引用該對象的變數。

 

一種引入新變數的方式是通過函數形參：形參列表定義了在函數被調用的時候儲存實參的變數。

eg：（defn foo [x y z] (+ x y z)）

每次函數調用的時候clojure會建立新的綁定儲存有調用者傳遞來的實參，該綁定的生命週期一直到運行期結束。（遞迴函式的形參會在每一次函數調用的時候重新綁定）

 

另一種引入新變數的方式是使用let特殊操作符。

eg：(let [variable*] body-form*)

variable可以賦初值也可以不賦，下面是一個let將x，y，z分別綁定到1，2，nil上：

(let [[x 1] [y 2] z]

...)

 let函數是一個調用匿名函數的宏，上面的例子可以展開為((fn [x y z] (...)) 1 2 nil)

let在調用結束後，如果該變數在let之前有引用，則會重新指向所引用的對象。
函數定義和let這兩種形式我們稱之為綁定形式，多個嵌套對同名變數的綁定，內層的變數綁定會覆蓋外層的。

clojure的閉包

如果一個匿名函數引用一個封閉範圍的變數就像這樣：

(let [count 0] #(fn [] (inc count)))

根據範圍規則lambda運算式中對count的引用是合法的，而且這個引用了count的匿名函數會被當作傳回值被let函數返回。

如果我們將這個運算式所建立的閉包賦值給一個全域變數例如：

(def *fn* (let [count 0] #(fn [] (inc count))))

這樣我們就可以在外部調用它

USER>（*fn*）

1

USER>（*fn*）

2

當然除此之外多個閉包也可以引用相同的變數

例如：

(let [count 0]

 (list

  #(fn [] (inc count))

  #(fn [] (deccount))

  #(fn [] count)

 )

)

 

動態變數

Clojure裡面有4種動態變數類型:Vars,Refs,Atoms 和Agents.

下面這個表格是它們之間的比較：

 這個表格裡面提到的函數我們會在後面介紹。

	Var	Ref	Atom	Agent
目的	同步對一個本地線程的變數的修改	同步對於一個或者多個動態變數修改	同步對於一個變數進行修改	對一個變數進行非同步修改
建立方法	(def name initial-value)	(ref initial-value)	(atom initial-value)	(agent initial-value)
修改方法	(def name new-value) 給變數賦一個新值 (alter-var-root (var name) update-fn args) 使用var和fn動態修改一個函數的引用 (set! name new-value) 用在binding內部，修改一個執行緒區域的值	(ref-set ref new-value) 給變數賦予一個新值，必須在dosync裡面調用 (alter ref update-fn arguments) 修改ref的值，必須在dosync裡面調用，如果事務開始之後值改變了，那麼當前事務會進行重試 (commute ref update-fn arguments) 修改ref的值，必須在dosync 裡面調用，即使事務開始之後值改變了，當前事務不會進行重試	(reset! atom new-value) 不管舊的值是什麼樣子，都會儲存新值 (compare-and-set! atom current-value new-value)設定新值之前檢查舊值如果和current-value相同才會設定並返回true，否則只返回false (swap! atom update-fn arguments)對compare-and-set!的封裝，當返回false的時候會自動重試	(send agent update-fn arguments) 使用的線程池是(java.util.concurrent.Executors.newFixedThreadPool)線程個數是cpu個數+2 (send-off agent update-fn arguments)使用的線程池是(java.util.concurrent.Executors.newCachedThreadPool) 線程的個數按照實際需要分配

  

註：

1：Software Transactional Memory (STM)：

STM事務裡面做的修改只能在事務提交之後才能被別的線程看到。這實現了ACID裡面的A（原子性）和I（隔離性）

事務開始之後，如果有別的線程對這個Ref做了改動，事務將會復原到開始的狀態，這就實現了C（一致性）

2：send 在分配一個action給Agent之後會立刻返回，action運行結束後，將傳回值賦值給Agent。
使用的線程池是(java.util.concurrent.Executors.newFixedThreadPool)線程個數是cpu個數+2
send-off與set類似，使用的線程池是(java.util.concurrent.Executors.newCachedThreadPool)
線程的個數按照實際需要分配。
當send，send-off 函數在事務裡調用的時候。該action會一直等到線程提交的時候才被發送給另外一個線程去執行。