Scheme 局部变量
Scheme 提供了几种局部变量的定义方式，本文简要讨论
define
let
letrec
let*这几种。
和命令式语言中的局部变量不同，Scheme 的局部变量总是某个函数的参数，本文介绍的几种形式都是某种函数定义模式的语法糖。
解释几个名词：
- 环境：是指 scheme 解释器求值表达式的时候生成的局部变量作用域。全局环境是解释器创建的第一个环境，之后，每次函数调用创建一个新环境，新环境与生成它的环境之间有嵌套关系
- 闭包函数：嵌套定义的函数
- 键值：将环境看作从键到值的映射
- 匿名函数：就是用 lambda 定义的函数
define
define 在其所处环境中绑定键值，按顺序求值。
(define a 34)
(define b (* 3 a))
> b
102
let
语法
let 表达式的一般形式：
(let ((<var> <exp>) ...)
<body>)
等价形式
相当于定义函数再带入实参：
(let ((a 34))
(* 3 a))
> 102
; 相当于
((lambda (a) (* 3 a))
34)
> 102
letrec
动机
有些时候，函数互相调用：
(define ieven? (lambda (n)
(if (zero? n)
#t
(iodd? (- n 1)))))
(define iodd? (lambda (n)
(if (zero? n)
#f
(ieven? (- n 1)))))
(ieven? 3)
> #f
Scheme 定义函数时不会去扫描函数体，所以可以在 ieven? 中调用 iodd? 。
语法
使用 letrec：
(letrec ((ieven? (lambda (n)
(if (zero? n)
#t
(iodd? (- n 1)))))
(iodd? (lambda (n)
(if (zero? n)
#f
(ieven? (- n 1))))))
(ieven? 3))
等价形式
错误的
其等价形式是什么呢？不能直接按 let 的套路定义闭包，比如下面的代码无法运行（如果你试图检验这一点，注意你的全局环境中不能有 ieven? iodd?）：
((lambda (ieven? iodd?) (ieven? 3))
(lambda (n)
(if (zero? n)
#t
(iodd? (- n 1))))
(lambda (n)
(if (zero? n)
#f
(ieven? (- n 1)))))
报错：
iodd?: undefined;
cannot reference an identifier before its definition
我们分析一下：第一个 lambda 位于全局环境，有两个形参，随后的两个 lambda 是其实参。实参的求值环境（本例中是全局环境）中没有 iodd?，所以报错。你可能会说：iodd?不是第一个 lambda 的形式参数吗？没错，但是形式参数的作用域仅限自己的函数体，本例中只有(ieven? 3)这一小段。
正确的
所以 letrec 相当于加了一层环境，这是它和 let 的区别。
((lambda ()
(define (ieven? n)
(if (zero? n)
#t
(iodd? (- n 1))))
(define (iodd? n)
(if (zero? n)
#f
(ieven? (- n 1))))
(ieven? 3)))
let*
语法与等价形式
在命令式编程中，一个局部变量经常依赖于另一个局部变量，就像本文开始时的例子：
(define a 34)
(define b (* 3 a))
> b
102
相当于嵌套闭包：
((lambda (a)
((lambda (b)
b)
(* 3 a)))
34)
> 102
实例
举个实际一点的例子：
(define (list->tree elements)
(car (partial-tree elements (length elements))))
(define (partial-tree elts n)
(if (= n 0)
(cons '() elts)
(let* ((left-size (quotient (- n 1) 2))
(left-result (partial-tree elts left-size))
(left-tree (car left-result))
(non-left-elts (cdr left-result))
(right-size (- n (+ left-size 1)))
(this-entry (car non-left-elts))
(right-result (partial-tree (cdr non-left-elts) right-size))
(right-tree (car right-result))
(remaining-elts (cdr right-result)))
(cons (make-tree this-entry left-tree right-tree)
remaining-elts))))
这里 let* 做了很多中间结果命名的工作，增强了可读性，可能也避免了重复计算（一些中间结果参与到多个后续计算中）。注意，let* 只能按顺序求值，想想它嵌套定义的等价形式。
总结
这几种方式与直接 define 的区别是利用了闭包函数，键值绑定都发生在闭包里，不像 define 绑定的变量在 define 所在的作用域里。
let letrec let* 之间的区别就在于“传参”求值的过程：
let和定义一层函数，所以参数只能引用所处作用域中的变量letrec定义两层函数，让参数求值时可以互相引用，当然只有在参数是函数的时候才和let有区别let*嵌套定义函数，每个参数定义一个
本文参考了 Scheme r5rs letrec的用法
转载：https://blog.csdn.net/weixin_42156883/article/details/104660912