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《实战 Common Lisp》系列次要讲述在应用 Common Lisp 时能派上用场的小函数，心愿能为 Common Lisp 的振兴做一些渺小的奉献。MAKE COMMON LISP GREAT AGAIN。
序言
写了一段时间的 Python 后，总感觉它跟 Common Lisp（下文简称 CL）有亿点点像。例如，Python 和 CL 都反对可变数量的函数参数。在 Python 中写作
def foo(* args):
print(args)而在 CL 中则写成
(defun foo (&rest args)
(print args))Python 的语法更紧凑，而 CL 的语法表意更清晰。此外，它们也都反对关键字参数。在 Python 中写成
def bar(*, a=None, b=None):
print('a={}\tb={}'.format(a, b))而在 CL 中则是
(defun bar (&key (a nil) (b nil))
(format t "a=~A~8Tb=~A~%" a b))只管 CL 的 &key 依然更清晰，但申明参数默认值的语法的确是 Python 更胜一筹。
仔细的读者可能发现了，在 Python 中有一个叫做 format 的办法（属于字符串类），而在 CL 则有一个叫做 format 的函数。并且，从下面的例子来看，它们都负责生成格式化的字符串，那么它们有相似之处吗？
答案是否定的，CL 的 format 几乎就是格式化打印界的一股泥石流。
format的根本用法
无妨从下面的示例代码动手介绍 CL 中的format（下文在不引起歧义的状况下，简称为format）的根本用法。首先，它须要至多两个参数：
- 第一个参数管制了
format将会把格式化后的字符串打印到什么中央。t示意打印到规范输入； - 第二个参数则是本文的配角，名为管制字符串（control-string）。它领导
format如何格式化。
听起来很神秘，但其实跟 C 语言的 fprintf 也没什么差异。
在管制字符串中，个别会有许多像占位符个别的命令（directive）。正如 Python 的 format 办法中，有各式各样的 format_spec 可能格式化对应类型的数据，管制字符串中的命令也有很多种，常见的有：
- 打印二进制数字的
~B，例如(format t "~B" 5)会打印出 101； - 打印八进制数字的
~O，例如(format t "~O" 8)会打印出 10； - 打印十进制数字的
~D； - 打印十六进制数字的
~X，例如(format t "~X" 161)会打印出 A1； - 打印任意一种类型的
~A，个别打印字符串的时候会用到。
另外，format的命令也反对参数。在 Python 中，能够用下列代码打印右对齐的、左侧填充字符 0 的、二进制模式的数字 5
print('{:0>8b}'.format(5))format函数也能够做到同样的事件
(format t "~8,'0B" 5)到这里为止，你可能会感觉 format 的管制字符串，不过就是将花括号去掉、冒号换成波浪线，以及参数语法不一样的 format 办法的翻版罢了。
接下来，让咱们进入 format 的黑科技领域。
format的高级用法
进制转换
后面列举了打印二、八、十，以及十六进制的命令，但 format 还反对其它的进制。应用命令 ~R 搭配参数，format能够打印数字从 2 到 36 进制的所有状态。
(format t "~3R~%" 36) ; 以 3 进制打印数字 36，后果为 1100
(format t "~5R~%" 36) ; 以 5 进制打印数字 36，后果为 121
(format t "~7R~%" 36) ; 以 7 进制打印数字 36，后果为 51
(format t "~11R~%" 36) ; 以 11 进制打印数字 36，后果为 33
(format t "~13R~%" 36) ; 以 13 进制打印数字 36，后果为 2A
(format t "~17R~%" 36) ; 以 17 进制打印数字 36，后果为 22
(format t "~19R~%" 36) ; 以 19 进制打印数字 36，后果为 1H
(format t "~23R~%" 36) ; 以 23 进制打印数字 36，后果为 1D
(format t "~29R~%" 36) ; 以 29 进制打印数字 36，后果为 17
(format t "~31R~%" 36) ; 以 31 进制打印数字 36，后果为 15之所以最大为 36 进制，是因为十个阿拉伯数字，加上二十六个英文字母正好是三十六个。那如果不给 ~R 加任何参数，会应用 0 进制吗？非也，format会把数字打印成英文单词
(format t "~R~%" 123) ; 打印出 one hundred twenty-three甚至能够让 format 打印罗马数字，只有加上 @ 这个修饰符即可
(format t "~@R~%" 123) ; 打印出 CXXIII天晓得为什么要内置这么冷门的性能。
大小写转换
你，作为一名仔细的读者，可能留意到了，format的 ~X 只能打印出大写字母，而在 Python 的 format 办法中，{:x}能够输入小写字母的十六进制数字。即便你在 format 函数中应用 ~x 也是有效的，因为命令是大小写不敏感的（case insensitive）。
那要怎么实现打印小写字母的十六进制数字呢？答案是应用新的命令~(，以及它配套的命令~)
(format t "~(~X~)~%" 26) ; 打印 1a配合 : 和@修饰符，一共能够实现四种大小写格调
(format t "~(hello world~)~%") ; 打印 hello world
(format t "~:(hello world~)~%") ; 打印 Hello World
(format t "~@(hello world~)~%") ; 打印 Hello world
(format t "~:@(hello world~)~%") ; 打印 HELLO WORLD对齐管制
在 Python 的 format 办法中，能够管制打印出的内容的宽度，这一点在“format的根本用法”中曾经演示过了。如果设置的最小宽度（在下面的例子中，是 8）超过了打印的内容所占据的宽度（在下面的例子中，是 3），那么还能够管制其采纳左对齐、右对齐，还是居中对齐。
在 CL 的 format 函数中，不论是 ~B、~D、~O，还是~X，都没有管制对齐形式的选项，数字总是右对齐。要管制对齐形式，须要用到~< 和它配套的~>。例如，上面的 CL 代码能够让数字在八个宽度中左对齐
(format t "|~8<~B~;~>|" 5)打印内容为 |101 |。~< 跟后面提到的其它命令不一样，它不耗费管制字符串之后的参数，它只管制 ~< 和~>之间的字符串的布局。这意味着，即便 ~< 和~>之间是字符串常量，它也能够起作用。
(format t "|~8,,,'-<~;hello~>|" 5)下面的代码运行后会打印出 |---hello|：8 示意用于打印的最小宽度；三个逗号（,）之间为空，示意疏忽~< 的第二和第三个参数；第四个参数管制着打印后果中用于填充的字符，因为 - 不是数字，因而须要加上单引号前缀；~;是外部的分隔符，因为它的存在，hello成了最右侧的字符串，因而会被右对齐。
如果 ~< 和~>之间的内容被 ~; 分隔成了三局部，还能够实现左对齐、居中对齐，以及右对齐的成果
(format t "|~24<left~;middle~;right~>|") ; 打印出 |left middle right|跳转
通常状况下，管制字符串中的命令会耗费参数，比方 ~B 和~D等命令。也有像 ~< 这样不耗费参数的命令。但有的命令甚至能够做到“一参多用”，那就是 ~*。比方，给~* 加上冒号润饰，就能够让上一个被耗费的参数从新被耗费一遍
(format t "~8D~:*~8D~8D~%" 1 2) ; 打印出 1 1 2在 ~8D 耗费了参数 1 之后，~:*让下一个被耗费的参数从新指向了 1，因而第二个 ~8D 拿到的参数依然是 1，最初一个拿到了 2。只管管制字符串中看起来有三个 ~D 命令而参数只有两个，却仍然能够失常打印。
在 format 的文档中一个不错的例子，就是让 ~* 和~P搭配应用。~P能够依据它对应的参数是否大于 1，来打印出字母 s 或者什么都不打印。配合 ~:* 就能够实现依据参数打印出单词的复数或复数模式的性能
(format t "~D dog~:*~P~%" 1) ; 打印出 1 dog
(format t "~D dog~:*~P~%" 2) ; 打印出 2 dogs甚至你能够组合一下后面的毕生所学
(format t "~@(~R dog~:*~P~)~%" 2) ; 打印出 Two dogs条件打印
命令 ~[ 和~]也是成对呈现的，它们的作用是选择性打印，不过比起编程语言中的if，更像是取数组某个下标的元素
(format t "~[~;one~;two~;three~]~%" 1) ; 打印 one
(format t "~[~;one~;two~;three~]~%" 2) ; 打印 two
(format t "~[~;one~;two~;three~]~%" 3) ; 打印 three但这个个性还挺鸡肋的。想想，你必定不会平白无故传入一个数字来作为下标，而这个作为下标的数字很可能自身就是通过 position 之类的函数计算出来的，而 position 就要求传入待查找的 item 和整个列表 sequence，而为了用上~[ 你还得把列表中的每个元素硬编码到管制字符串中，颇有背道而驰的滋味。
给它加上冒号修饰符之后倒是有点用途，比方能够将 CL 中的真（NIL以外的所有对象）和假（NIL）打印成单词 true 和false
(format t "~:[false~;true~]" nil) ; 打印 false循环打印
圆括号和方括号都用了，又怎么能少了花括号呢。没错，~{也是一个命令，它的作用是遍历列表。例如，想要打印出一个列表中的每个元素，并且两两之间用逗号和空格离开的话，能够用下列代码
(format t "~{~D~^, ~}" '(1 2 3)) ; 打印出 1, 2, 3~{和 ~} 之间也能够有不止一个命令，例如下列代码中每次会耗费列表中的两个元素
(format t "{~{\"~A\": ~D~^, ~}}" '(:a 3 :b 2 :c 1))打印后果为 {"A": 3, "B": 2, "C": 1}。如果把这两个format 表达式拆成用循环写的、不应用 format 的等价模式，大概是上面这样子
; 与 (format t "~{~D~^, ~}" '(1 2 3)) 等价
(progn
(do ((lst '(1 2 3) (cdr lst)))
((null lst))
(let ((e (car lst)))
(princ e)
(when (cdr lst)
(princ ","))))
(princ #\Newline))
; 与 (format t "{~{\"~A\": ~D~^, ~}}" '(:a 3 :b 2 :c 1)) 等价
(progn
(princ "{")
(do ((lst '(:c 3 :b 2 :a 1) (cddr lst)))
((null lst))
(let ((key (car lst))
(val (cadr lst)))
(princ "\"")
(princ key)
(princ "\": ")
(princ val)
(when (cddr lst)
(princ ","))))
(princ "}")
(princ #\Newline))这么看来，~{的确能够让使用者写出更紧凑的代码。
参数化参数
在后面的例子中，只管用 ~R 搭配不同的参数能够将数字打印成不同进制的模式，但毕竟这个参数是固化在管制字符串中的，局限性很大。例如，如果我想要定义一个函数 print-x-in-base-y，使得参数x 能够打印为 y 过程的模式，那么兴许会这么写
(defun print-x-in-base-y (x y)
(let ((control-string (format nil "~~~DR" y)))
(format t control-string x)))但 format 的灵活性，容许使用者将命令的前缀参数也放到管制字符串之后的列表中，因而能够写成如下更简练的实现
(defun print-x-in-base-y (x y)
(format t "~VR" y x))而且不只一个，你能够把所有参数都写成参数的模式
(defun print-x-in-base-y (x
&optional y
&rest args
&key mincol padchar commachar commainterval)
(declare (ignorable args))
(format t "~V,V,V,V,VR"
y mincol padchar commachar commainterval x))祝贺你从新创造了 ~R，而且还不反对: 和@修饰符。
自定义命令
要在 CL 中打印形如 2021-01-29 22:43 这样的日期和工夫字符串，是一件比拟麻烦的事件
(multiple-value-bind (sec min hour date mon year)
(decode-universal-time (get-universal-time))
(declare (ignorable sec))
(format t "~4D-~2,'0D-~2,'0D ~2,'0D:~2,'0D~%"
year mon date hour min))谁让 CL 没有内置像 Python 的 datetime 模块这般欠缺的性能呢。不过，借助 format 的~/命令，咱们能够在管制字符串中写上要调用的自定义函数，来深度定制打印进去的内容。以打印上述格局的日期和工夫为例，首先定义一个后续要用的自定义函数
(defun yyyy-mm-dd-HH-MM (dest arg is-colon-p is-at-p &rest args)
(declare (ignorable args is-at-p is-colon-p))
(multiple-value-bind (sec min hour date mon year)
(decode-universal-time arg)
(declare (ignorable sec))
(format dest "~4D-~2,'0D-~2,'0D ~2,'0D:~2,'0D~%"
year mon date hour min)))而后便能够间接在管制字符串中应用它的名字
(format t "~/yyyy-mm-dd-HH-MM/" (get-universal-time))在我的机器上运行的时候，打印内容为2021-01-29 22:51。
后记
format能够做的事件还有很多，CL 的 HyperSpec 中有对于 format 函数的具体介绍，CL 爱好者肯定不容错过。
最初，其实 Python 跟 CL 并不怎么像。每每看到 Python 中的 __eq__、__ge__，以及__len__ 等办法的奇妙使用时，身为一名 Common Lisp 爱好者，我都会流露出艳羡的神气。纵然 CL 被称为可扩大的编程语言，这些平庸的性能却仍旧无奈不便地做到呢。
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