Common Lisp技术问题：如何在WITH-EVENT-LOOP宏中使用自定义宏？

我正在使用cl-sdl2编写一款简易游戏应用，cl-sdl2包含名为WITH-EVENT-LOOP的宏，可用于启动带有事件处理器的SDL应用。目前我按如下方式使用该宏：

(sdl2:with-event-loop (:method :poll)
  (:idle () (on-idle :renderer renderer
                     :tick-func tick-func
                     :render-func render-func))
  (:quit () t)

  ;; Input handlers below
  (:keydown (:keysym keysym)
            (funcall input-func :keydown :keysym keysym))
  (:keyup (:keysym keysym)
          (funcall input-func :keyup :keysym keysym)))

由于省略了至少6个遵循相同模式的鼠标、游戏控制器输入事件处理器，实际代码冗长且高度重复。于是我编写了一个用于生成此类模板代码的宏：

(defmacro forward-evt-to (target evt &rest evt-args)
  `(,evt ,evt-args
         (funcall ,target ,evt ,@evt-args)))

该宏的展开结果符合WITH-EVENT-LOOP的要求：

> (macroexpand-1 '(forward-evt-to input-func :keydown :keysym keysym))
(:KEYDOWN (:KEYSYM KEYSYM) (FUNCALL INPUT-FUNC :KEYDOWN :KEYSYM KEYSYM))
T

但直接在WITH-EVENT-LOOP中使用该宏时会出现编译错误，示例代码如下：

(sdl2:with-event-loop (:method :poll)
  (:idle () (on-idle :renderer renderer
                     :tick-func tick-func
                     :render-func render-func))
  (:quit () t)

  (forward-evt-to input-func :keydown :keysym keysym)
  (forward-evt-to input-func :keyup :keysym keysym))

错误信息为：

; The value
;      INPUT-FUNC
;    is not of type
;      LIST

请问在不直接修改WITH-EVENT-LOOP宏的前提下，是否有办法在其中使用自定义的forward-evt-to宏？

问题核心在于宏展开时机不匹配：WITH-EVENT-LOOP会直接解析传入的子形式，不会先展开内部的宏。当它看到(forward-evt-to ...)时，会误把这个列表当成事件处理器定义，既不识别forward-evt-to为合法事件类型，还会尝试将input-func解析成事件参数列表，最终触发类型错误。

以下是三种无需修改WITH-EVENT-LOOP的可行方案：

1. 用外层宏生成完整的WITH-EVENT-LOOP调用 #

编写一个包裹WITH-EVENT-LOOP的宏，提前生成所有事件处理器再注入进去：

(defmacro with-forwarded-events ((target &rest events) &body body)
  `(sdl2:with-event-loop (:method :poll)
     ,@body
     ,@(loop for (evt . args) in events
             collect `(,evt ,args (funcall ,target ,evt ,@args)))))

使用示例：

(with-forwarded-events (input-func
                        (:keydown :keysym keysym)
                        (:keyup :keysym keysym)
                        (:mousebuttonup :button button :x x :y y))
  (:idle () (on-idle :renderer renderer
                     :tick-func tick-func
                     :render-func render-func))
  (:quit () t))

这个方案简洁易维护，适合批量生成事件处理器。

2. 强制提前展开宏（内嵌写法） #

通过eval-when在编译阶段手动展开forward-evt-to，再将结果插入WITH-EVENT-LOOP：

(sdl2:with-event-loop (:method :poll)
  (:idle () (on-idle :renderer renderer
                     :tick-func tick-func
                     :render-func render-func))
  (:quit () t)

  ,(eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
     (macroexpand-1 '(forward-evt-to input-func :keydown :keysym keysym)))
  ,(eval-when (:compile-toplevel :load-toplevel :execute)
     (macroexpand-1 '(forward-evt-to input-func :keyup :keysym keysym))))

这里的逗号是Lisp反引号语法，用于将宏展开后的结果直接插入参数列表。缺点是写法繁琐，不适用于大量事件。

3. 改进宏生成事件处理器片段 #

修改forward-evt-to为批量生成处理器的宏，再通过反引号展开注入：

(defmacro forward-evts (target &rest evt-specs)
  `(progn
     ,@(loop for (evt . args) in evt-specs
             collect `(,evt ,args (funcall ,target ,evt ,@args)))))

使用示例：

(sdl2:with-event-loop (:method :poll)
  (:idle () (on-idle :renderer renderer
                     :tick-func tick-func
                     :render-func render-func))
  (:quit () t)
  ,@(macroexpand-1 '(forward-evts input-func
                                  (:keydown :keysym keysym)
                                  (:keyup :keysym keysym))))

这种方式灵活性更高，可单独生成事件处理器片段再组合使用。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Dan Passaro