شما پیشاپیش می‌دانید چگونه یک quotation را از تکه‌ها بسازید و آن را اجرا کنید. quotation چیزی جز دنباله‌ای از کد نیست، پس همان واژه‌های دنباله‌ای که می‌شناسید برای آن هم به کار می‌آیند:
USING: kernel math prettyprint quotations sequences ;
{ [ 1 ] [ 2 + ] [ 3 * ] } concat >quotation call . ! => 9
[ 1 + ] dup append . ! => [ 1 + 1 + ]
append دو quotation را به هم می‌چسباند، concat یک آرایه از آن‌ها را مسطح می‌کند، map داده را به quotation تبدیل می‌کند و >quotation نتیجه را قابل فراخوانی می‌سازد. MACRO: دقیقاً همین مهارت را برمی‌دارد و آن را به زمان کامپایل منتقل می‌کند.
ماکرو چیست
یک تعریف MACRO: ظاهری مثل یک واژه‌ی معمولی دارد، اما بدنه‌ی آن در حالی که برنامه‌تان در حال کامپایل است اجرا می‌شود، نه در حالی که اجرا می‌شود. بدنه باید یک quotation روی پشته باقی بگذارد. سپس کامپایلر آن quotation را در محل فراخوانی جاسازی می‌کند؛ یعنی فراخوانی ماکرو را با کدی که بدنه تولید کرده است جایگزین می‌کند. در زمان اجرا هیچ ماکرویی باقی نمی‌ماند، فقط کد تولیدشده می‌ماند.
USING: kernel macros sequences ;
MACRO: twice ( quot -- spliced )
dup append ;
هر جا [ 1 + ] twice را بنویسید، کامپایلر:
- بدنه را با
[ 1 + ] روی پشته اجرا می‌کند،
-
dup append quotation [ 1 + 1 + ] را می‌سازد،
- کد آن، یعنی
1 + 1 +، را در همان جا جاسازی می‌کند.
پس واژه‌ای که twice را فراخوانی می‌کند، طوری کامپایل می‌شود که گویی 1 + 1 + را با دست نوشته‌اید:
: inc-twice ( x -- y ) [ 1 + ] twice ;
5 inc-twice . ! => 7
تفاوت کلیدی این است: یک واژه‌ی معمولی که quotation می‌گیرد، آن را در زمان اجرا call می‌کند. ماکرو هرگز چیزی را فراخوانی نمی‌کند؛ بلکه کد تازه را به کامپایلر می‌دهد تا در جای آن کامپایل کند.
ورودی‌ها باید مقدار ثابت باشند
چون بدنه در زمان کامپایل اجرا می‌شود، ورودی‌های یک ماکرو باید در همان زمان معلوم باشند. آن‌ها باید در محل فراخوانی مقدار ثابت باشند: یک quotation از نوع [ … ]، یک عدد، یک آرایه، یک رشته. مقداری که فقط در زمان اجرا وجود دارد را نمی‌توان به یک ماکرو سپرد.
! DOCTEST: SKIP — illustrative call sites, not standalone code
[ 1 + ] twice ! ok: the quotation is a literal
[ 1 + ] 3 repeat-quot ! ok: the quotation and the number are literals
جعبه‌ابزار
بدنه‌ی یک ماکرو کد معمولی‌ای است که یک quotation برمی‌گرداند. بیشتر کار را همان واژه‌هایی انجام می‌دهند که پیشاپیش دیده‌اید:
| برای ساختن… |
از این استفاده کنید |
[ A B ] از [ A ] و [ B ]
|
append |
| یک quotation از یک آرایه از آن‌ها |
concat >quotation |
| یک quotation برای هر عنصر یک دنباله |
map، سپس concat >quotation
|
دو واژه‌ی دیگر از sequences و kernel این جعبه‌ابزار را کامل می‌کنند.
<repetition> (در sequences) دنباله‌ای از n نسخه از یک عنصر می‌سازد. اثر پشته‌ای آن ( length elt -- repetition ) است و تعداد اول می‌آید. نتیجه یک دنباله‌ی مجازی است، پس آن را به روش معمول مسطح کنید:
3 [ 1 + ] <repetition> concat >quotation . ! => [ 1 + 1 + 1 + ]
curry (در kernel) یک مقدار را به ابتدای یک quotation اضافه می‌کند و quotation تازه‌ای تولید می‌کند که اول آن مقدار را روی پشته می‌گذارد:
3 [ + ] curry . ! => [ 3 + ]
{ 1 2 3 } [ . ] curry . ! => [ { 1 2 3 } . ]
curry همان راهی است که با آن یک عنصر مشخص را در یک quotation جای می‌دهید، دقیقاً همان چیزی که { 10 20 30 } و [ + ] را به [ 10 + ] [ 20 + ] [ 30 + ] تبدیل می‌کند.
چرا این کار ساده‌تر از آن است که به نظر می‌رسد
در بعضی زبان‌ها، ماکروها به نگارش ویژه‌ی quote/unquote و سازوکار اضافی نیاز دارند تا از تداخل نام‌ها جلوگیری کنند. Factor به هیچ‌کدام از این‌ها نیاز ندارد: یک quotation از پیش دنباله‌ای از واژه‌های حل‌شده است؛ تجزیه‌گر هنگام خواندن [ … ] هر dup و + و append را جست‌وجو کرده است. پس بدنه‌ی یک ماکرو فقط همان دستکاری دنباله است که از قبل انجام می‌دهید و تصادفاً یک quotation برمی‌گرداند.
خویشاوند نزدیک: $[ … ]
یک ماکرو quotationای برمی‌گرداند تا در یک فراخوانی جاسازی شود. اما وقتی در عوض می‌خواهید یک مقدار ساده در زمان تجزیه محاسبه شود، $[ code ] هنگام خوانده شدن فایل، code را اجرا می‌کند و نتیجه را به صورت یک مقدار ثابت در متن منبع جای می‌دهد:
! DOCTEST: SKIP — compile-time value, shown for contrast
USING: calendar literals ;
CONSTANT: build-time $[ now ]
$[ … ] از واژگان literals می‌آید که واژه‌های درج نتایج زمان تجزیه در مقدارهای ثابت را گرد آورده است. این را فقط برای کامل بودن مطلب آورده‌ایم. چهار شابلونی که خواهید نوشت، یعنی twice و repeat-quot و compose-many و each-literal، همه تعریف‌های MACRO: هستند.
تمرین یادگیری
