関数を変数に束縛させる方法

Question

関数を他のシンボルに束縛することができますか？

例えば、SchemeのREPLに以下を入力すると期待通り４が表示されます。

 (let ((x *))
        (x 2 2))
4

同じことをSBCLで試すと、"illegal function call"というエラーになります。そこで、xをinspectしてみると束縛されていないようです。

CL-USER> (let ((x *))
	   (inspect x))

The object is a SYMBOL.
0. Name: "NIL"
1. Package: #<PACKAGE "COMMON-LISP">
2. Value: NIL
3. Function: "unbound"          ;; <------ 束縛されていない
4. Plist: NIL
> 

グローバル変数でも同じ結果になります。

CL-USER> (defparameter y *)
Y
CL-USER> (inspect 'y)

The object is a SYMBOL.
0. Name: "NIL"
1. Package: #<PACKAGE "COMMON-LISP">
2. Value: NIL
3. Function: "unbound"          ;; <------ 束縛されていない
4. Plist: NIL
> q
; No values

Common Lispでは関数をシンボルに束縛することはできないのでしょうか？　

よろしく、お願いします。

Comments

[melian]

(let ((x '*)) (funcall x 2 2))
か、
(let ((x '*)) (apply x '(2 2)))
でしょう。

[otn]

Common Lispの処理系が手元に無いですが、Emacs-Lispだと、letでは無理ですが、
(fset 'x '*)
(x 2 2)
=> 4

[tf2014]

melianさん、otnさん、

お返事ありがとうございます。'funcall`と`apply`をつかったら、出来ました。`fset`はcommon-lispでは"undefined function"になりました。`setf`で試してみましたができませんでした。

お2人の知恵を貸していただいて、ありがとうございます。

[otn]

「関数」でなく「関数名(のシンボル)」をセットすれば良いのであれば、funcallで良いかと思います。

[tf2014]

ありがとうございます。　（慣れないせいか、funcall の表記のほうが、見やすいです）

[melian]

参考までに、setf の場合は、

(setf (fdefinition 'x) #'*)

とします。

[hoshi-takanori]

Lisp-1 と Lisp-2 の違いの話し？
https://scrapbox.io/zenwerk/Lisp1_%E3%81%A8_Lisp-2

Answer 1

Schemeのシンボルは言っちゃえば単なるトークンなんだけど、ANSI Common Lispのシンボルは、C言語で言う「構造体」みたいなモノで定義されたれっきとしたデータ型となる。

class Symbol(obj):
    def __init__(self):
        self.val = None
        self.function = None
        self.plist = None

上のPythonで書いたコードはANSI Common Lispでのシンボル実装のような疑似コードなんだけど、いずれにせよ、ANSI Common Lispではシンボルは「シンボル型」と言って良いようなデータ型で、最低でも変数用スロット、関数用スロット、あとは属性リスト用スロット、と言うスロット/フィールドを備えている。
結果、ANSI Common Lispでは一つのシンボルで最低でも3つの役割を果たす。言い換えると、ANSI Common Lispの名前空間は最低でも3つあり、これがANSI Common Lispの特徴の一つ、なんだ。
これをLisp-2な言語と呼ぶ。最低でも3つなのにLisp-2とは是如何に、なんだけど、名前空間が2つ以上設定されているプログラミング言語はすべてLisp-2だ。Lispじゃなくても通例、Lisp-2と呼ぶ。Lisp-2な言語には、他にはRubyがある。
一方、C言語やScheme、Python等、フツーの言語は名前空間が一つしかない。同名の変数と関数は同時に定義出来ない。このような名前空間が一つしかないプログラミング言語をLisp-1な言語と呼ぶ。これもLispじゃなくてもLisp-1だ。「C言語/JavaはLisp-1です」・・・・・・違和感があるけど、通例だとそう表現する。

さて、そうなると、だ。「変数用の名前空間」と「関数用の名前空間」が分かれている以上、同じキーワード(Lispだと「特殊形式」とか「マクロ」とか呼ぶが)で変数と関数は定義出来ない。
ここがLisp-1なSchemeとLisp-2なANSI Common Lispでは違う。
Schemeは変数名も関数名も同じ名前空間に属するので、同じキーワードletで関数も変数も束縛可能だ。と言うより、関数がファーストクラスオブジェクトである以上、変数と関数には機能的な差がないんだ。
何故なら、変数名に関数を束縛する、って事は変数に関数オブジェクトを束縛する、と言う意味になり、「関数オブジェクト」と言う「データ型」と言う存在は性質的には1, 2と言う整数とか"hoge!"と言う文字列と何ら変わらない。
よってそもそも理論的には、Lisp-1では関数がファーストクラスオブジェクトなら関数定義そのものが不必要だ、と言う結論になり、実際Schemeでは変数名と関数オブジェクトを結びつける事は出来るが他言語で言う関数定義が存在しない。
Lisp-1であるC言語は、関数がファーストクラスオブジェクトじゃないんで関数定義構文が必要となる。
一方、同じくLisp-1であるPythonでは、関数がファーストクラスオブジェクトなので、理論的には関数定義構文(def)は要らないんだ。

ところが、Lisp-2であるANSI Common Lispだと事情が変わってくる。繰り返すが、変数用の名前空間と関数用の名前空間に分かれてるから、だ。
結果、Lisp-1と違い、関数がファーストクラスオブジェクトでも関数定義構文は変数定義構文と別に存在する必要が出てくる、んだ。
Schemeのletは局所変数定義用だけど、関数がファーストクラスオブジェクトな以上、関数も束縛可能だ。
一方、ANSI Common Lispではそうはいかない。
しかし、ANSI Common Lispのletでは「シンボルそのもの」を束縛は可能で(つまり「未評価の」...「クオートされた」シンボル)、その「シンボルそのもの」からどのスロットに収められた値を取り出すか、は自在に調整出来る。

CL-USER> (let ((x '*))
           (funcall x 2 2))
4

これが故に、ANSI Common Lispユーザーはしばしば「Schemeにはシンボルがない」と言うんだ。明らかにANSI Common LispのシンボルはSchemeに比べると(不必要に)高機能だ。
(Schemeだとシンボルを一旦クオートすると「それを解除出来ない」・・・Schemeでもせめてsymbol-valueがあればいいのに、って思った事は数知れず、だ。)

The object is a SYMBOL.
0. Name: "*"
1. Package: #<PACKAGE "COMMON-LISP">
2. Value: 4
3. Function: #<FUNCTION *>
4. Plist: NIL
> 

これはグローバル変数(と言うか、ANSI Common Lispでは動的変数)でも事情は変わらない。

CL-USER> (defparameter y '*)
Y
CL-USER> (inspect y)

The object is a SYMBOL.
0. Name: "*"
1. Package: #<PACKAGE "COMMON-LISP">
2. Value: Y
3. Function: #<FUNCTION *>          ;; <------ 束縛されている
4. Plist: NIL
>