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宏扩展可以（或应该）有副作用吗？例如，这是一个宏，它实际上在编译时抓取网页的内容：

#lang racket

(require (for-syntax net/url))
(require (for-syntax racket/port))

(define-syntax foo
  (lambda (syntx)
    (datum->syntax #'lex
                   (port->string
                     (get-pure-port
                       (string->url
                         (car (cdr (syntax->datum syntx)))))))))

然后，我可以做(foo "http://www.pointlesssites.com/")，它将被替换为"\r\n<!DOCTYPE HTML PUBLIC \"-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN\"\r\n\t <and so on>"

这是好习惯吗？我是否保证 Racket 只会运行此代码一次？如果我(display "running...")在宏中添加一行，它只会打印一次，但我不想从一个例子中概括......

PS - 我问的原因是因为我实际上认为这有时真的很有用。例如，这是一个库，它允许您（在编译时）从 Google API Discovery 服务加载发现文档并自动为其创建包装器。我认为如果库实际上是从网络而不是从本地文件中获取发现文档，那将是非常酷的。

另外，举一个具有不同类型副作用的宏的示例：我曾经构建了一个宏，它将 Racket 的一小部分转换为（eta 扩展的）lambda 演算（当然，它仍然可以在 Racket 中运行）。每当宏完成函数的翻译时，它会将结果存储在字典中，以便以后调用宏可以在自己的翻译中使用该函数定义。

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简短的回答

宏有副作用很好，但你应该确保你的程序在提前编译时不会改变行为。

更长的答案

带有副作用的宏是一个强大的工具，它可以让你做一些让程序更容易编写的事情，或者实现一些根本不可能的事情。但是在宏中使用副作用时需要注意一些陷阱。幸运的是，Racket 提供了所有工具来确保您可以正确执行此操作。

最简单的宏副作用是您使用一些外部状态来查找要生成的代码。您在问题中列出的示例（阅读 Google API 描述）就是这种类型。一个更简单的例子是include宏：

#lang racket
(include "my-file.rktl")

这会读取表单的内容myfile.rktl并将其放置在使用include表单的位置。

现在，include这不是构建程序的好方法，但这是宏中一种非常良性的副作用。如果你提前编译文件，它的工作原理是一样的，因为你的结果include是文件的一部分。

另一个不好的简单示例是这样的：

#lang racket
(define-syntax (show-file stx)
  (printf "using file ~a\n" (syntax-source stx))
  #'(void))

(show-file)

那是因为printf仅在编译时执行，所以如果你编译你的程序show-file提前使用（如raco make）然后printf会发生，并且在程序运行时不会发生，这可能不是意图。

幸运的是，Racket 有一种技术可以让你show-file有效地编写宏。基本思想是留下实际执行副作用的残留代码。特别是，您可以begin-for-syntax为此目的使用 Racket 的表单。这是我的写作方式show-file：

#lang racket
(define-syntax (show-file stx)
  #`(begin-for-syntax
      (printf "using file ~a\n" #,(syntax-source stx))))

(show-file)

现在，不是在show-file宏展开时发生，而是printf在生成的代码中show-file 发生，源代码嵌入在展开的语法中。这样，您的程序在提前编译的情况下仍能正常工作。

宏的其他用途也有副作用。Racket 中最突出的一个是模块间通信——因为require它不会产生需要模块可以获得的值，所以在模块之间进行通信最有效的方法是使用副作用。要在存在编译的情况下进行这项工作，需要与begin-for-syntax.

这是 Racket 社区，尤其是我思考过很多的话题，并且有几篇学术论文讨论了它是如何工作的：

可组合和可编译的宏：你想要什么时候？，马修·弗拉特，ICFP 2002

Advanced Macrology and the Implementation of Typed Scheme , Ryan Culpepper、Sam Tobin-Hochstadt 和 Matthew Flatt，Scheme Workshop 2007

作为图书馆的语言，Sam Tobin-Hochstadt、Ryan Culpepper、Vincent St-Amour、Matthew Flatt 和 Matthias Felleisen，PLDI 2011

于 2012-10-28T13:29:24.453 回答
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在 Lisp 中，函数 eval-when 允许您决定何时扩展宏。

于 2012-11-02T14:52:12.417 回答