编程中的控制结构与变量使用

### 编程中的控制结构与变量使用 在编程中，控制结构和变量是非常重要的概念。下面将详细介绍控制结构中的非局部退出清理机制，以及变量的不同类型和使用方法。 #### 1. 非局部退出清理 在编程过程中，有时会临时将数据结构置于不一致的状态。为了确保在出现错误或抛出异常时能使数据恢复一致，`unwind-protect` 结构就显得至关重要。 `unwind-protect` 的语法形式为： ```lisp unwind-protect body-form cleanup-forms... ``` 它的工作原理是：执行 `body-form`，并保证无论 `body-form` 是正常完成、通过 `throw` 退出，还是引发错误，`cleanup-forms` 都会被执行。如果 `body-form` 正常完成，`unwind-protect` 会在执行完 `cleanup-forms` 后返回 `body-form` 的值；若 `body-form` 未完成，`unwind-protect` 通常不会返回值。 需要注意的是，只有 `body-form` 受 `unwind-protect` 保护。如果 `cleanup-forms` 自身通过 `throw` 或错误非局部退出，`unwind-protect` 不能保证会执行剩余的 `cleanup-forms`。若某个 `cleanup-form` 的失败可能引发问题，可在该形式周围再使用一个 `unwind-protect` 进行保护。 当前活动的 `unwind-protect` 形式的数量，会与局部变量绑定的数量一起，受 `max-specpdl-size` 限制。 以下是一个使用 `unwind-protect` 创建临时缓冲区并确保在结束前将其删除的示例： ```lisp (let ((buffer (get-buffer-create " *temp*"))) (with-current-buffer buffer (unwind-protect body-form (kill-buffer buffer)))) ``` 虽然也可以写成 `(kill-buffer (current-buffer))` 并省略变量 `buffer`，但上述方式在 `body-form` 切换到不同缓冲区后出现错误时更安全。也可以在 `body-form` 周围使用 `save-current-buffer`，以确保临时缓冲区在需要删除时恢复为当前缓冲区。 Emacs 包含一个标准宏 `with-temp-buffer`，其展开形式与上述代码类似。许多宏也会以这种方式使用 `unwind-protect`。 下面是一个来自 FTP 包的实际示例： ```lisp (let ((win nil)) (unwind-protect (progn (setq process (ftp-setup-buffer host file)) (if (setq win (ftp-login process host user password)) (message "Logged in") (error "Ftp login failed"))) (or win (and process (delete-process process))))) ``` 不过，这个示例存在一个小问题：如果用户在 `ftp-setup-buffer` 函数返回后但变量 `process` 赋值前按下 `C-g` 退出，进程将不会被终止。虽然这个问题很难修复，但发生的可能性很小。 #### 2. 变量的基本概念 在编程中，变量是用于代表值的名称。在 Lisp 里，每个变量由一个 Lisp 符号表示，变量名就是符号的名称，变量的值存储在符号的值单元中。在 Emacs Lisp 中，符号作为变量的使用与作为函数名的使用是相互独立的。 #### 3. 变量的类型及使用 ##### 3.1 全局变量 全局变量是最简单的变量使用方式。它在同一时间只有一个值，并且该值在整个 Lisp 系统中（至少在当前时刻）都有效，直到指定新的值。使用 `setq` 可以为符号指定值，例如： ```lisp (setq x '(a b)) ``` 这会将变量 `x` 的值设置为 `(a b)`。`setq` 是一种特殊形式，它不会计算第一个参数（变量名），但会计算第二个参数（新值）。一旦变量有了值，就可以直接使用符号来引用它，如： ```lisp x ⇒(a b) ``` 如果再次设置同一变量，新值将替换旧值： ```lisp x ⇒(a b) (setq x 4) ⇒4 x ⇒4 ``` ##### 3.2 不可变变量 在 Emacs Lisp 中，某些符号通常会计算为它们自身，如 `nil` 和 `t`，以及名称以 `:` 开头的符号（称为关键字）。这些符号不能被重新绑定，也不能改变其值。任何尝试设置或绑定 `nil` 或 `t` 的操作都会引发 `setting-constant` 错误。对于关键字，如果它被插入到标准对象数组中，除了将其设置为自身外，其他设置操作也会出错。 可以使用 `keywordp` 函数来判断一个对象是否为关键字： ```lisp [Function] keywordp object ``` 该函数在对象是名称以 `:` 开头且插入到标准对象数组中的符号时返回 `t`，否则返回 `nil`。 需要注意的是，这些常量与使用 `defconst` 特殊形式定义的“常量”有本质区别。`defconst` 形式只是告知人类