08. Pattern-matching

标准的 Common Lisp 没有提供模式匹配，但是社区提供了一个 Trivia 库，参考 Trivia’s wiki

通过 quicklisp 加载

(ql:quickload :trivia)
(use-package :trivia)

通用结构模式

cons

(match '(1 2 3)
  ((cons x y)
; ^^ pattern
(print x)
(print y)))
;; |-> 1
;; |-> (2 3)

list, list*

(match '(something #(0 1 2))
  ((list a (vector 0 _ b))
   (value a b)))
SOMETHING
2
(match '(1 2 . 3)
  ((list* _ _ x)
 x))
3

vector, vector*

(match #(1 2 3)
  ((vector _ x _)
  x))
;; -> 2
(match #(1 2 3 4)
  ((vector _ x _)
 x))
;; -> NIL : does not match
(match #(1 2 3 4)
  ((vector* _ x _)
 x))
;; -> 2 : soft match.

<vector-pattern> : vector    | simple-vector
                 bit-vector  | simple-bit-vector
                 string      | simple-string
                 base-string | simple-base-string | sequence
(<vector-pattern> &rest subpatterns)

类别即结构模式

(defstruct foo bar baz)
(defvar *x* (make-foo :bar 0 :baz 1)
(match *x*
  ;; make-instance style
  ((foo :bar a :baz b)
   (values a b))
  ;; with-slots style
  ((foo (bar a) (baz b))
   (values a b))
  ;; slot name style
  ((foo bar baz)
   (values bar baz)))

type, satisfies

type 匹配对象的类型，satisfies 返回断言正确的对象，可以接受 lambda 函数。

assoc, property, alist, plist

会先检查是否是列表，然后在对列表里面的内容进行匹配

Array, simple-array, row-major-array 匹配

参见：https://github.com/guicho271828/trivia/wiki/Type-Based-Destructuring-Patterns#array-simple-array-row-major-array-pattern

逻辑匹配

and, or

(match x
  ((or (list 1 a)
     (cons a 3))
 a)

能够同时匹配 (1 2), (4 . 3)，返回 2 和 4.

not

返回不匹配的值

guards

语法是 guard + subpattern + a test form 然后是主体

(match (list 2 5)
  ((guard (list x y)  ; subpattern
        (= 10 (* x y)) ; test-form
          (- x y) (satisfies evenp)) ; generator1, subpattern1
  t))

如果 subpattern 为真，执行测试语句，若测试语句也为真，执行 subpattern1。
返回 nil，因为 (- x y) == 3 不满足 evenp

嵌套匹配

(match '(:a (3 4) 5)
  ((list :a (list _ c) _)
    c))

结果返回 4。

拓展阅读

参见 special patterns：place，bind 和 access。