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date = '2026-03-06T13:06:53+08:00'
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title = 'Clojure 中的函数和宏'
tags = ['Clojure']
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由于在其他编程语言里很少接触宏（macro），只接触过 C 语言里的宏，即 `#define`。C 语言里的宏在编译器预处理时被处理，由于我没有 C 的开发经验，所以最常用宏的场景仅仅是用 `#define` 来定义常量。因此，在学习 Clojure 时，我对函数和 Lisp 语言里常见的宏产生了些许疑问。
函数和宏到底有什么区别？在 Clojure 里，它们都以相似的语法被定义。
```clojure
;; 这是一个函数
(defn do-something [arg] ...)
;; 这是一个宏
(defmacro my-macro [arg] ...)
```
调用函数和使用宏的方式也一致。
```clojure
(do-something arg)
(my-macro arg)
```
而且它们也都支持用 `&` 来标记可变数量的参数。
## 区别
最终在 [StackOverflow](https://stackoverflow.com/questions/3667403/what-is-the-difference-between-defn-and-defmacro)[^1] 上找到了解答。
简单来说，函数和宏被调用时：
- **函数**的参数会先被计算（evaluate），然后再用计算得到的值执行函数体。
- **宏**会先进行宏展开，将当前代码变成宏定义的形式，再计算整段代码。
以下是几个说明这种区别的例子。
## 一
用于逻辑运算的 `or` 是宏，并且**不能**是函数，因为 `(or a b)` 在计算时，如果 `a` 的结果已经为 `true`，就不会继续计算 `b`。如果 `or` 是函数，那么就要把 `a` 和 `b` 都计算之后才会计算 `or` 函数本身，这对逻辑运算来说是低效且不合理的。
## 二
由于函数的参数会先被计算，所以参数不允许出现无效的表达式，而宏则是允许的。
设有一个宏 `(mymacro (1 2 +))` 会被展开为 `(+ 1 2)`，而 `(1 2 +)` 本身是无效的，因为没有 `1` 这个函数或者宏。假如 `mymacro` 是函数而不是宏，就会报错，因为无法计算出参数 `(1 2 +)` 的值；而宏进行展开得到的 `(+ 1 2)` 就能够被计算。
## 三
假设有这样一个宏：
```clojure
(defmacro twice [e] `(do ~e ~e))
```
这个宏把 `(twice (println "foo"))` 展开为 `(do (println "foo") (println "foo"))`，也就是打印了两次 `foo`。
如果是函数的话……
```clojure
(defn twice [e] `(do ~e ~e))
```
调用函数 `(twice (println "foo"))` 的话，会先计算 `(println "foo")` 的值，由于 `println` 没有返回值，所以只会得到 `nil`。函数体最终执行的代码是 `(do nil nil)`。
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总而言之，**宏**是用来转换代码，或者说给代码变形的，也就是 Transform；而**函数**是用来接收参数并执行代码的。
[^1]: [Internet Archive 链接](https://web.archive.org/web/20241011075734/https://stackoverflow.com/questions/3667403/what-is-the-difference-between-defn-and-defmacro)
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