4.6 结构 (Structures)

结构可以想成是豪华版的向量。假设你要写一个程序来追踪长方体。你可能会想用三个向量元素来表示长方体：高度、宽度及深度。与其使用原本的 svref ，不如定义像是下面这样的抽象，程序会变得更容易阅读，

  1. (defun block-height (b) (svref b 0))

而结构可以想成是，这些函数通通都替你定义好了的向量。

要想定义结构，使用 defstruct 。在最简单的情况下，只要给出结构及字段的名字便可以了：

  1. (defstruct point
  2.   x
  3.   y)

这里定义了一个 point 结构，具有两个字段 x 与 y 。同时隐式地定义了 make-point 、 point-p 、 copy-point 、 point-x 及 point-y 函数。

2.3 节提过， Lisp 程序可以写出 Lisp 程序。这是目前所见的明显例子之一。当你调用 defstruct 时，它自动生成了其它几个函数的定义。有了宏以后，你将可以自己来办到同样的事情（如果需要的话，你甚至可以自己写出 defstruct ）。

每一个 make-point 的调用，会返回一个新的 point 。可以通过给予对应的关键字参数，来指定单一字段的值：

  1. (setf p (make-point :x 0 :y 0))
  2. #S(POINT X 0 Y 0)

存取 point 字段的函数不仅被定义成可取出数值，也可以搭配 setf 一起使用。

  1. > (point-x p)
  2. 0
  3. > (setf (point-y p) 2)
  4. 2
  5. > p
  6. #S(POINT X 0 Y 2)

定义结构也定义了以结构为名的类型。每个点的类型层级会是，类型 point ，接着是类型 structure ，再来是类型 atom ，最后是 t 类型。所以使用 point-p 来测试某个东西是不是一个点时，也可以使用通用性的函数，像是 typep 来测试。

  1. > (point-p p)
  2. T
  3. > (typep p 'point)
  4. T

我们可以在本来的定义中，附上一个列表，含有字段名及缺省表达式，来指定结构字段的缺省值。

  1. (defstruct polemic
  2.   (type (progn
  3.           (format t "What kind of polemic was it? ")
  4.           (read)))
  5.   (effect nil))

如果 make-polemic 调用没有给字段指定初始值，则字段会被设成缺省表达式的值：

  1. > (make-polemic)
  2. What kind of polemic was it? scathing
  3. #S(POLEMIC :TYPE SCATHING :EFFECT NIL)

结构显示的方式也可以控制，以及结构自动产生的存取函数的字首。以下是做了前述两件事的 point 定义：

  1. (defstruct (point (:conc-name p)
  2.                   (:print-function print-point))
  3.   (x 0)
  4.   (y 0))
  6. (defun print-point (p stream depth)
  7.   (format stream "#<~A, ~A>" (px p) (py p)))

:conc-name 关键字参数指定了要放在字段前面的名字，并用这个名字来生成存取函数。预设是 point- ；现在变成只有 p 。不使用缺省的方式使代码的可读性些微降低了，只有在需要常常用到这些存取函数时，你才会想取个短点的名字。

:print-function 是在需要显示结构出来看时，指定用来打印结构的函数 ── 需要显示的情况比如，要在顶层显示时。这个函数需要接受三个实参：要被印出的结构，在哪里被印出，第三个参数通常可以忽略。 [2] 我们会在 7.1 节讨论流（stream）。现在来说，只要知道流可以作为参数传给 format 就好了。

函数 print-point 会用缩写的形式来显示点：

  1. > (make-point)
  2. #<0,0>