0Э

параметры: balance тело: (lambda (amount)

(if (>= balance amount)

(begin (set! balance (- balance amount)) balance) "Недостаточно денег на счете"))

Рис. 3.6: Результат определения make-withdraw в глобальном окружении.

параметры: amount

тело: (if (>= balance amount)

(begin (set! balance (-balance amount)) balance) "Недостаточно денег на счете"))

Рис. 3.7: Результат вычисления (define W1 (make-withdraw 100)).

глобальное

make-withdraw:...

-

окружение W1:-,

параметры: balance

глобальное

окружение

E1

balance: 100

00-

Баланс, который будет изменен операцией set!..

amount: 50

параметры: amount

(if (>= balance amount) (begin

(set! (balance

(- balance amount)) balance

"Недостаточно денег на счете"))

Рис. 3.8: Окружения, создаваемые при применении процедурного объекта W1.

(W1 50)

50

Для начала мы конструируем кадр, в котором amount, формальный параметр W1, связывается со значением 50. Здесь крайне важно заметить, что у этого кадра в качестве объемлющего окружения выступает не глобальное окружение, а E1, поскольку именно на него указывает процедурный объект W1. В этом новом окружении мы вычисляем тело процедуры:

(if (>= balance amount)

(begin (set! balance (- balance amount))

balance) "Недостаточно денег на счете")

Получается структура окружений, изображенная на рисунке 3.8. Вычисляемое выражение обращается к переменным amount и balance. Amount находится в первом кадре окружения, а balance мы найдем, проследовав по указателю на объемлющее окружение E1.

Когда выполняется set!, связывание переменной balance в E1 изменяется. После завершения вызова W1 значение balance равно 50, а W1 по-прежнему указывает на кадр, который содержит переменную balance. Кадр, содержащий amount (тот, в котором мы выполняли код, изменяющий balance), больше не нужен, поскольку создавший его вызов процедуры закончен, и никаких указателей на этот кадр из других частей окружения нет. В следующий раз, когда мы позовем W1, создастся новый кадр, в котором будет связана переменная amount, и для которого объемлющим окружением снова будет E1. Мы видим, что E1 служит «местом», в котором хранится локальная переменная окружения для процедурного объекта W1. На рисунке 3.9 изображена ситуация после вызова W1.

глобальное

окружение

параметры: amount

тело:

Рис. 3.9: Окружения после вызова W1.

Рассмотрим, что произойдет, когда мы создадим другой объект для «снятия денег», вызвав make-withdraw второй раз:

(define W2 (make-withdraw 100))

При этом получается структура окружений, изображенная на рисунке 3.10. Мы видим, что W2 - процедурный объект, то есть пара, содержащая код и окружение. Окружение E2 для W2 было создано во время вызова make-withdraw. Оно содержит кадр со своим собственным связыванием переменной balance. С другой стороны, код у W1 и W2 один и тот же: это код, определяемый lambda-выражением в теле make-withdraw.15 Отсюда мы видим, почему W1 и W2 ведут себя как независимые объекты. Вызовы W1 работают с переменной состояния balance, которая хранится в E1, а вызовы W2 с переменной balance, хранящейся в E2. Таким образом, изменения внутреннего состояния одного объекта не действуют на другой.

Упражнение 3.10.

В процедуре make-withdraw локальная переменная balance создается в виде параметра make-withdraw. Можно было бы создать локальную переменную и явно, используя let, а именно:

(define (make-withdraw initial-amount) (let ((balance initial-amount)) (lambda (amount)

(if (>= balance amount)

(begin (set! balance (- balance amount)) balance)

"Недостаточно денег на счете"))))

Напомним, что в разделе 1.3.2 говорится, что let всего лишь синтаксический сахар для вызова процедуры:

15Разделяют ли W1 и W2 общий физический код, хранимый в компьютере, или каждый из них хранит собственную копию кода - это деталь реализации. В интерпретаторе, который мы создадим в главе 4, код будет общим.