Clojure: Локальные объявления

def в Clojure может использоваться как на уровне модуля, так и внутри функций:

(defn f []
  (def text "lorem")
  (println text))
(f) ; => "lorem"
; у `def text` локальная область видимости
(println text) ; <error>

Но с ним связано несколько тонких моментов:

• Хотя лиспы похожи между собой, конкретно def ведет себя совершенно по-разному в разных диалектах Lisp. В некоторых объявления останутся локальными для текущей области видимости, в других же объявление всегда будет глобальным.
• Объявления переменных должно идти в самом начале функции, до любых других выражений.

Существует и другой способ объявить локальные переменные, гораздо более популярный и предсказуемый:

(let [text "lorem"] (println text)) ; => lorem

Каждое объявление в let — это список из имени и выражения, вычисленное значение которого будет ассоциировано с именем. Перепишем уже знакомую нам функцию sum, используя локальные объявления:

; форма записи без локальных объявлений:
(def sum (fn [x y] (+ x y)))
(sum 8 7) ; вызов глобальной функции
; форма записи с локальными объявлениями:
(let [sum (fn [x y] (+ x y))]
  (sum 8 7)) ; вызов локальной функции

Все объявления внутри let доступны только в выражениях, которые вызываются внутри самого let после списка объявлений. Вот ещё несколько более сложных примеров, с несколькими объявлениями:

(let [x 2
      y (+ 4 3)]
  (+ x y)) ; 9

(defn sum-of-squares [x y]
  (let [x-square (* x x)
        y-square (* y y)]
    (+ x-square y-square)))

Можно пойти еще дальше — вызывать локальную функцию внутри глобальной:

(defn sum-of-squares [x y]
  (let [square (fn [n] (* n n))]
    (+ (square x) (square y))))
(sum-of-squares 8 7) ; => 113

Объявления, созданные в рамках одного использования let, видны друг другу. Поэтому мы можем сделать так:

(let [x 2
      y (* x 10)]
  (+ x y))

Есть еще форма letfn, которая делает то же самое, только для функций, в более коротком виде:

(letfn [(increment [x] (+ x 1))
        (decrement [x] (- x 1))
        (put-value [] 10)]
  (increment (decrement (put-value)))); 10

Задание

Реализуйте функцию prod-sum, которая сначала умножает переданное число на себя, а затем суммируется между собой и полученным результатом умножения. Воспользуйтесь локальными объявлениями для хранения промежуточных результатов вычисления.

(prod-sum 2) ; 6
(prod-sum 3) ; 12
(prod-sum 4) ; 20