x, привязанный к значению y, означает, что x - это новая привязка, которая получает копию того же значения, что и y.x и y не являются псевдонимами для общей памяти.
Хотя из-за проблем оптимизации привязки не являются точными ячейками памяти, вы можете смоделировать их поведение таким образом.Другими словами, вы можете рассматривать среду как мешок мест хранения, обозначаемых символами.
Оценщики образовательных схем в схеме, фактически, используют списки ассоциаций для представления сред.Таким образом, (let ((x 1) (y 2)) ...) создает среду, которая выглядит просто как ((y . 1) (x . 2)).Места хранения - это поля cdr пар cons в этом списке, а их метки - это символы в полях car.Сама клетка является связующим;символ и местоположение связаны друг с другом благодаря тому, что находятся в одной и той же структуре cons.
Если вокруг этого let существует внешняя среда, то эти пары ассоциаций могут быть просто добавлены в нее с помощью cons:
(let ((z 3))
;; env is now ((z . 3))
(let ((x 1) (y 2))
;; env is now ((y . 2) (x . 1) (z . 3))
Среда - это просто набор привязок, на которые мы нажимаем.Когда мы фиксируем лексическое замыкание, мы просто берем текущий указатель и прячем его в объект замыкания.
(let ((z 3))
;; env is now ((z . 3))
(let ((x 1) (y 2))
;; env is now ((y . 2) (x . 1) (z . 3))
(lambda (a) (+ x y z a))
;; lambda is an object with these three pices:
;; - the environment ((y . 2) (x . 1) (z . 3))
;; - the code (+ x y z a)
;; - the parameter list (a)
)
;; after this let is done, the environment is again ((z . 3))
;; but the above closure maintains the captured one
)
Итак, предположим, что мы вызываем lambda с аргументом 10. Лямбда принимает список параметров (a) и связывает его со списком аргументов для создания новой среды:
((a . 1))
Эта новая среда не создана в вакууме;он создается как расширение захваченной среды.Итак, действительно:
((a . 1) (y . 2) (x . 1) (z . 3))
Теперь, в этой эффективной среде, выполняется тело (+ x y z a).
Все, что вам нужно понять о средах, можно понять применительно к этой паре минусов.модель привязок.
Присвоение переменной?Это просто set-cdr! для связывания на основе минусов.
Что такое "расширение среды"?Это просто выдвигает основанную на минусах привязку на фронт.
Что такое «свежая привязка» переменной?Это просто выделение новой ячейки с (cons variable-symbol value) и расширение с ней среды путем ее включения.
Что такое «затенение» переменной?Если среда содержит (... ((a . 2)) ...), и мы помещаем новую привязку (a . 3) в эту среду, то эта a теперь видима, а (a . 2) скрыта просто потому, что функция assoc выполняет линейный поиск и находит (a . 2)первый!Подбор внутренней и внешней среды идеально моделируется assoc.Внутренние привязки появляются слева от внешних привязок, ближе к началу списка и находятся первыми.
Семантика совместного использования всех вытекает из семантики этих списков ячеек.В модели списка ассоциаций совместное использование среды происходит, когда два списка ассоциаций среды совместно используют один и тот же хвост.Например, каждый раз, когда мы называем нашу лямбду выше, создается новая среда аргументов (a . whatever), но она расширяет тот же хвост захваченной среды.Если лямбда изменится a, это не будет видно из других вызовов, но если она изменит x, то другие вызовы увидят ее.a является частным для лямбда-вызова, но x, y и z являются внешними по отношению к лямбде в захваченной среде.
Если вы мысленно прибегаете к этой модели списка ассоциацийвы не ошибетесь, если будете определять поведение окружения, включая произвольно сложные ситуации.
Реальные реализации в основном просто оптимизируются вокруг этого.например, переменная, которая инициализируется из константы типа 42 и никогда не назначается, вообще не должна существовать как фактическая запись среды;оптимизация, называемая «постоянным распространением», может просто заменить вхождения этой переменной на 42, как если бы это был макрос.Реальные реализации могут использовать хеш-таблицы или другие структуры для уровней среды, а не связанные списки.Реальные реализации могут быть скомпилированы: лексические среды могут быть скомпилированы в соответствии с различными стратегиями, такими как «преобразование замыкания».По сути, вся лексическая область видимости может быть сведена в один вектороподобный объект.Когда замыкание выполняется во время выполнения, весь вектор дублируется и инициализируется.Скомпилированный код ссылается не на переменные символы, а на смещения в векторе замыкания, что значительно быстрее: линейный поиск по списку ассоциаций не требуется.