所有编程语言的语法设计都有终止的一天， 有了宏系统，语言设计人员可以不停的通过宏系统扩展新语法， 使得编程语言永葆青春，不受语言语法限制。
世事皆有两面性，得失之间相互依存。 宏系统可以极大减少单调冗繁的代码，构造出强大的领域特定语言（DSL, Domain Specific Language）, 但是宏的展开比函数调用更难于调试，使用宏需要极其细心，同时也使代码更难于理解。
正是由于上述原因，上世纪八九十年代及世纪之交， 新出现的编程语言都极力避免使用宏系统， 大多利用语言自省功能来进行元编程， 但最近几年，有些静态语言（rust、crystal、julia、...）又开始引入了宏的高级功能。
上篇博客中我们了解到 C 语言宏只是词法 token 级别的简单替换， 接下来我们通过 lisp 语言和 scheme 来讲解较高级的宏系统， 语法级别的用户自定义替换。
理解本文需要你事先熟悉 lisp 语法，以及 sexp 表达式。
lisp 中的宏
lisp 语言有 if 条件基本控制语句，而 unless 条件控制结构就是一个宏，
下面看看 lisp 中如何定义一个 unless 宏：
(defmacro unless (condition body)
(list 'if ('not condition) body))
lisp 为了简化 macro 的定义，引入了 quasiquote、unquote、unquote-splicing 简写形式，
下面是用 quasiquote 来定义同样的 unless 宏的方法：
(defmacro unless (condition body)
`(if (not ,condition) ,body))
上面两种写法都是定义（defmacro, define macro）一个叫 unless 的宏，
这样，代码中如果遇到 (unless some-condition body) 形式，
都会先将该形式的语法转换成 (if (not some-condition) body) 的形式，
然后由 lisp 解释执行。
上面我们可以看到，lisp 定义宏，类似于定义一个函数， 只是这个函数的参数是宏的语法输入，而函数返回的值就是宏的展开， 而又因为 lisp 的代码和数据具有同构性（这也是 sexp 表达式强大之处）， 使得宏的展开定义过程极其容易，这也是 lisp 中宏得到普及的一个原因。
不卫生宏
虽然 lisp 中定义宏极其方便简单，
但是使用它却要极其小心，因为它有些缺点，就是不卫生，
也就是说 lisp 中宏的展开极易受到运行时上下文环境的影响，
产生意向不到的结果，以至于报错。
比如来看下面 swap 宏的定义：
(defmacro swap (a, b)
`(let ((tmp ,a))
(set! ,a ,b)
(set! ,b tmp)))
使用上面的宏，我们会碰到两种类型的错误：
- 宏定义引入了重名的符号绑定问题
- 宏定义使用了运行环境中被重新绑定的符号引用问题
宏定义引入了重名的符号绑定问题
使用 swap 宏时，如果其参数与 swap 定义时引入的 tmp 变量重名，
就会导致相关变量作用域被改变的问题：
(define tmp 1)
(define y 2)
(swap tmp y)
上面的 (swap tmp y) 在宏展开后就成了：
(let ((tmp tmp))
(set! tmp y)
(set! y tmp))
这样就会使宏不能达到预期效果。
宏定义使用了运行环境中被重新绑定的符号引用问题
我们在定义宏时用了 set! 绑定，
如果我们在使用宏时，重新绑定了 set! 符号，也会使宏不能达到预期效果，
如下：
(define x 1)
(define y 2)
(let ((set! display))
(swap x y)
如何使用 lisp 宏
为了解决上面第 1 个问题，lisp 中引入了 gensym 函数，调用它会生成一个独一无二的符号，
这样就可以保证绝对不会出现重名问题：
(defmacro swap (a, b)
(let ((tmp (gensym))
`(let ((,tmp ,a))
(set! ,a ,b)
(set! ,b ,tmp)))))
这样在展开 (swap tmp y) 时，就会展开成：
(let ((<tmp-uniq-symbol> tmp))
(set! tmp y)
(set! y <tmp-uniq-symbol>))
但是，lisp 中对于第2种问题却没有什么较好的解决办法， 只能让程序员小心定义和使用宏，避免出现这种问题。
scheme 中的卫生宏
为了彻底解决 lisp 上面出现的两种问题，lisp 语言的一个分支 scheme 引入了卫生宏的概念。
用 scheme 中宏定义的方法来定义 swap 宏如下：
(define-syntax swap
(syntax-rules ()
((swap a b) (let ((tmp a))
(set! a b)
(set! b tmp)))))
scheme 中的 syntax-rules 中尽管引入了 tmp 和 set! 符号，
但是 scheme 实现却保证了：
tmp在宏扩展时会被重命名，保证唯一性set!在宏扩展时绑定的对象是宏定义时环境中的set!对象
这样通过引入 syntax-rules 宏定义，scheme 语言彻底解决了不卫生宏的问题。