.NET DLR 上的IronScheme 语言互操作&&IronScheme控制台输入中文的问题

前言

一直以来对Lisp语言怀有很崇敬的心里，《黑客与画家》对Lisp更是推崇备至，虽然看了不少有关Lisp的介绍但都没有机会去写段程序试试，就像我对C++一样，多少有点敬畏。这个周末花了不少时间来研究Lisp。
Lisp是古老的函数式语言，跟C，C++等命令式语言完全不一样的编程风格，但Lisp的方言很多，最后Lisp标准委员制定了Common Lisp，但内容很长，有1000多页，因此功能比较强大；而Lisp的另外一个主要分支就是Scheme，它的标准内容只有不到100页，所以非常简单，适合学术研究和大学计算机语言教学以及一般的工程应用。目前Lisp有在JVM上的实现，在.NET上的实现就是 IronScheme，于是我便开始选择了IronScheme作为Lisp研究的第一站。

1，下载IronScheme源码

IronScheme在Codeplex上有开源项目， https://ironscheme.codeplex.com/ ，可以下载它的源码和编译好的程序，在 https://ironscheme.codeplex.com/SourceControl/latest 可以下载源码，我下载时候的文件名是 ironscheme-103684，下载的源码可以用VS2008打开。如果没有开发环境，直接用 debugbuild.bat 也就可以直接编译。另外还可以直接运行测试 r6rstest.bat

2，IronScheme控制台

在网站上下载IronScheme的应用程序后，可以直接看到它已经提供了不同环境下的控制台程序，分别有64位与32位，.NET 2.0与4.0的程序： IronScheme.Console32-v2.exe IronScheme.Console32-v4.exe IronScheme.Console-v2.exe IronScheme.Console-v4.exe

2.1，执行Scheme程序

找一个合适的控制台运行下，输入几个Lisp表达式看看：

Lisp程序有一个天然的执行多个参数运算的特点，所以我们可以执行多个数字相加。也可以使用 display 函数显示一个字符串。

2.2，中文乱码问题

写一个简单的Hello 程序文件来加载试试：

执行这个程序，成功，但是乱码，不管是存储成 ANSI格式还是UTF8格式均乱码：

2.3，解决乱码

无奈，只有打开IronScheme源码进行分析，分析了很久很久....

最后干脆直接搜索编码格式 Encoding...，好歹涉及这个关键词的地方只有3个：

在 IronScheme.Console 项目下的 Program 文件中，找到下面的代码：

 Encoding oo = Console.OutputEncoding;

      EnableMulticoreJIT();

      try
      {
          //Console.OutputEncoding = Encoding.UTF8;
        return IronSchemeConsoleHost.Execute(args);
      }
      finally
      {
        Console.OutputEncoding = oo;
      }

将原来的 Console.OutputEncoding = Encoding.UTF8 注释即可，由于我的电脑是中文环境，这样程序便以GBK的编码运行了，此时即可正常显示Scheme 程序中的汉字。但是，如果要加载的文件名有汉字，则悲剧了，控制台无法输入汉字...

再次检查程序中所有跟控制台有关的编码的地方，发现除了前面检查过的编码问题，再也没有其它地方，最后跟踪调试代码，发现程序使用

Console.ReadKey()

方法来获取屏幕输入的，而这个方法，是无法获得中文输入的...%&*....

既然是截获了键盘敲击，那么我就顶一个特殊的键，按下它在弹窗出来一个窗口，在里面输入中文就可以了吧，于是找到文件 SuperConsole.cs ，找到 Insert(ConsoleKeyInfo key) 方法，修改成下面的代码：

 private void Insert(ConsoleKeyInfo key) {
            char c;
            if (key.Key == ConsoleKey.F6)
            {
              Debug.Assert(FinalLineText.Length == 1);
              
              c = FinalLineText[0];
            }
            else if (key.Modifiers == ConsoleModifiers.Alt && (key.Key >= ConsoleKey.NumPad0 && key.Key <= ConsoleKey.NumPad9))
            {
              c = '?';
            }
            else
            {
              c = key.KeyChar;
            }
            //Ctrl+Z 输入汉字
            if (key.Key == ConsoleKey.Z && key.Modifiers == ConsoleModifiers.Control)
            {
                frmInputString frm = new frmInputString();
                frm.Activate();
                frm.ShowDialog();
                //Console.Write(frm.Text);
                string s = frm.Text;
                
                _input.Append(s);
                Output.Write(s);
                _rendered += s.Length;
                _current += s.Length;
            }
            else
            {
                Insert(c);
            }
        }

这样就可以在Scheme控制台弹窗输入中文了，顺便加入文件选择功能，方便加载程序文件，如图：

控制台默认的字体是 “点阵字体”，这种字体在输入中文后，Scheme 定位字符位置会有问题，应该使用非点阵字体，例如如下图的设置（控制台窗口标题--属性--字体）：

3，Scheme 调用 .NET

按照作者官方的说法，IronScheme是可以签入在.NET应用程序里面的，但是单独执行Scheme程序的时候，是否可以调用 .net已有的程序呢？这个IronScheme也提供了，下面是 https://ironscheme.codeplex.com/wikipage?title=clr-syntax&referringTitle=Documentation 页面的内容：

These macro's are exported from the (ironscheme clr) library.

Common parameters

type is either:

a symbol. Eg: Int32 or System.IO.Stream
a list implying a generic type. Eg: (Action Int32)
#f (false) meaning the type should try to be inferred

Primary syntax

(clr-namespaces) Returns all the imported at the lexical scope
(clr-reference reference) reference can be a symbol for the assembly short name (ie System.Web) or a string containing the fully qualified assembly name.
(clr-using namespace) namespace is a symbol. Eg System.IO .
(clr-call type method instance arg ...) method is a symbol for a simple name, eg ToInt32 or a string to resolve specific methods, eg "ToInt32(Object)" . instance is a reference to the object of type . Can be null ('()) for static methods. arg ... is the arguments passed to the method.
(clr-cast type expr) expr is the instance to be cast.
(clr-is type expr) expr is the instance to be tested.
(clr-new type arg ...) arg ... is the arguments passed to the constructor.
(clr-new-array type size) size is the size of the array. Must be an integer.
(clr-event-add! type event instance handler) event is a symbol for the name of the event. Eg Click . instance is a reference to the object of type . Can be null ('()) for static events. handler is a procedure taking the same number of arguments as the event's delegate.
(clr-event-remove! type event instance handler) event is a symbol for the name of the event. Eg Click . instance is a reference to the object of type . Can be null ('()) for static events. handler is a procedure taking the same number of arguments as the event's delegate.
(clr-field-get type field instance) field is a symbol for the name of the field. Eg m_foo . instance is a reference to the object of type . Can be null ('()) for static fields.
(clr-field-set! type field instance expr) field is a symbol for the name of the field. Eg m_foo . instance is a reference to the object of type . Can be null ('()) for static fields. expr is the value to set the field.
(pinvoke-call library method arg ...) arg ... is the arguments passed to the method.

Derived syntax

(clr-indexer-get type instance arg ...) instance is a reference to the object of type . arg ... is the arguments passed to the indexer.
(clr-indexer-set! type instance arg ... expr) instance is a reference to the object of type . arg ... is the arguments passed to the indexer. expr is the value to set the indexer.
(clr-prop-get type property instance) property is the name of the property. Eg Height . instance is a reference to the object of type . Can be null ('()) for static properties.
(clr-prop-set! type property instance expr) property is the name of the property. Eg Height . instance is a reference to the object of type . Can be null ('()) for static properties. expr is the value to set the property.
(clr-static-call type method arg ...) method is a symbol for a simple name, eg ToInt32 or a string to resolve specific methods, eg "ToInt32(Object)" . arg ... is the arguments passed to the method.
(clr-static-event-add! type event handler) event is a symbol for the name of the event. Eg Click . handler is a procedure taking the same number of arguments as the event's delegate.
(clr-static-event-remove! type event handler) event is a symbol for the name of the event. Eg Click . handler is a procedure taking the same number of arguments as the event's delegate.
(clr-static-field-get type field) field is a symbol for the name of the field. Eg m_foo .
(clr-static-field-set! type field expr) field is a symbol for the name of the field. Eg m_foo . expr is the value to set the field.
(clr-static-prop-get type property) property is the name of the property. Eg Height .
(clr-static-prop-set! type property expr) property is the name of the property. Eg Height . expr is the value to set the property.

3.1,小试牛刀

看来支持得还挺全面，马上写个程序试试看：

(import
  (rnrs)
  (ironscheme clr))

;Define a function write-ln
(define (write-ln fmt . args)
  (clr-static-call System.Console WriteLine (clr-cast System.String fmt)
    (clr-cast System.Object[]
      (list->vector args))))

; And invoke it!
(write-ln "{0}" "Hello World!")
(write-ln "1:{0}" "aaa")
(write-ln "1:{0} 2:{1}" "张三" "李四")

这个程序是调用 .net的 Console.WriteLine 方法的，运行这个程序试试：