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## 14.1 简介
本章中，我将讲解向量和结构体。向量是一组通过整数索引的数据。与C语言中的数组不同，一个向量可以储存不同类型的数据。与表相比，向量更加紧凑且存取时间更短。但从另外一方面来说，向量是通过副作用来操作的，这样会造成负担。Scheme中的结构体与C语言中的结构体类似。但Scheme中的结构体比C语言中的更容易使用，这是因为Scheme为结构体自动创建了读取函数和写入函数，这受益于Lisp/Scheme程序设计语言中的宏。
## 14.2 向量
### 14.2.1 字面值
向量通过闭合的`#(`和`)`表示，例如`#(1 2 3)`。作为字面值时，它们应该被引用，例如：
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'#(1 2 3) ; 整数向量
'#(a 0 #\a) ; 由符号、整数和字符构成的向量
~~~
### 14.2.2 向量函数
下面的函数都是R5RS规定的函数：
(vector? obj) 如果obj是一个向量则返回#t。 (make-vector k) (make-vector k fill) 放回一个有k个元素的向量。如果指定了第二个参数fill，那么所有的元素都会被初始化为fill。 (vector obj …) 返回由参数列表构成的向量。 (vector-length vector) 返回向量vector的长度。 (vector-ref vector k) 返回向量vector的索引为k的元素。（译注：和C语言类似，向量从0开始索引。） (vector-set! vector k obj) 将向量vector的索引为k的元素修改为obj。 (vector->list vector) 将vector转换为表。 (list->vector list) 将list转换为向量。 (vector-fill! vector fill) 将向量vector的所有元素设置为fill。
例：一个对向量中元素求和的函数。
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(define (vector-add v1 v2)
(let ((lenv1 (vector-length v1))
(lenv2 (vector-length v2)))
(if (= lenv1 lenv2)
(let ((v (make-vector lenv1)))
(let loop ((i 0))
(if (= i lenv1)
v
(begin
(vector-set! v i (+ (vector-ref v1 i) (vector-ref v2 i)))
(loop (1+ i))))))
(error "different dimensions."))))
~~~
> 练习1
>
> 编写一个用于计算两向量内积的函数。
## 14.3 结构体
### 14.3.1 大体功能
虽然R5RS中没有定义结构体，但是在很多Scheme实现中，都实现了类似于Common Lisp中的结构体。这些结构体本质上来说都是向量。每一个槽都通过使用一个宏来命名，我将会在下一章（十五章）中讲解这个问题。结构体通过不同的属性清楚地表示数据。定义结构体的宏自动为结构体创建**读取（accessor）函数**和**设置（setter）函数**。你可以通过“程序”来写程序，这被认为是Lisp/Scheme最好之处之一。
### 14.3.2 MIT-Scheme中的结构体
在MIT-Scheme中，结构体通过函数`define-structure`来定义。为了使你更加容易理解，我会用一个实例来讲解。请考虑书籍。书籍都有下列属性：
* 标题
* 作者
* 出版商
* 出版年份
* ISBN号
因此结构体book就可以像下面这样定义：
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(define-structure book title authors publisher year isbn)
~~~
下面演示了如何注册《大教堂与市集（The Cathedral and Bazaar）》。
~~~
(define bazaar
(make-book
"The Cathedral and the Bazaar"
"Eric S. Raymond"
"O'Reilly"
1999
0596001088))
~~~
然而，这样做多多少少有点不便，因为属性与值的关联并不清楚。参量`keyword-constructor`可以用于解决这个问题。下面的代码就是使用这个参量的重写版，这个版本中，属性与值的关联就非常清楚了。更进一步来说，制定这个参量后，参数的顺序就不重要了。
参量`copier`可用于为结构体创建一个拷贝（copier）函数。
~~~
(define-structure (book keyword-constructor copier)
title authors publisher year isbn)
(define bazaar
(make-book
'title "The Cathedral and the Bazaar"
'authors "Eric S. Raymond"
'publisher "O'Reilly"
'year 1999
'isbn 0596001088))
~~~
* 一个名字形如`[结构体名称]?`的函数用于检查某对象是否为特定结构体。例如，可使用函数`book?`来检查`bazaar`是否为`book`结构体的一个实例。
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(book? bazaar)
;Value: #t
~~~
* 一个名字形如`copy-[结构体名称]`的函数用于拷贝结构体。例如，下面的代码演示了将`bazaar`拷贝到`cathedral`。
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(define cathedral (copy-book bazaar))
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* 一个名字形如`[结构体名称]-[属性名称]`的函数用于读取结构体某属性的值。例如，下面的代码演示了如何读取`bazaar`的`title`属性。
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(book-title bazaar)
;Value 18: "The Cathedral and the Bazaar"
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* 一个名字形如`set-[结构体名称]-[属性名称]!`用于将某属性设定为特定值。下面的代码演示了如何将`bazaar`的`year`字段更新到2001（《大教堂与市集》2001年再版）。
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(set-book-year! bazaar 2001)
;Unspecified return value
(book-year bazaar)
;Value: 2001
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请参阅[MIT/GNU Scheme Reference: 2.10 Structure Definitions](http://deathking.github.io/yast-cn/www.gnu.org/software/mit-scheme/documentation/scheme_3.html#SEC41)以获得关于结构体的跟多信息。
## 14.4 The Mastermind — 一个简单的密码破解游戏
作为向量的示例，我会演示一个简单地密码破解游戏。这是一个猜对手密码的游戏。密码是由0到9中四个不同的数组成的四位数。
