11、结构与类型系统

结构与类型系统

1. 引言

在编程中，结构体（structures）是程序员定义的数据类型，它们允许我们将相关的数据项组合在一起。在Common Lisp中，结构体不仅简化了复杂数据的管理，还提供了强大的功能来扩展类型系统。本文将详细介绍如何使用 DEFSTRUCT 宏定义结构体，创建和操作结构体实例，并探讨类型系统的可见性和可扩展性。

2. 结构体定义

2.1 使用 DEFSTRUCT 定义结构体

DEFSTRUCT 是一个宏，用于定义新的结构类型。定义结构体时，可以指定结构的所有组件名称，并可选地为这些组件设置默认值。如果没有为某个组件指定默认值，则使用 NIL 。以下是定义结构体的基本语法：

(defstruct 结构体名称
  组件1
  组件2
  ...
  组件N)

例如，定义一个名为 星际飞船 的结构体，包含船长、名字、护盾状态、条件和速度五个组件：

(defstruct 星际飞船
  (船长 nil)
  (名字 nil)
  (护盾 'down)
  (条件 'green)
  (速度 0))

2.2 构造函数与类型谓词

DEFSTRUCT 不仅定义了结构体，还会自动生成一个构造函数（例如