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Replace vs. ReplaceAll

ReplaceAll 的策略是从外到内、广度优先的，匹配完的子表达式不再被匹配； Replace 访问表达式的策略是从内到外、深度优先的。此外，Replace 的默认选项为 Heads->False。例如

ReplaceAll[f[f[x]],f[x_]:>g[x]]

ReplaceAll[f[f[x]],f->g]

Replace[f[f[x]],f[x_]:>g[x],All]

Replace[f[f[x]],f->g,All,Heads->True]

Out[]= g[f[x]]

Out[]= g[g[x]]

Out[]= g[g[x]]

Out[]= g[g[x]]

对于 ReplaceAll 而言，一方面，规则 {x_head:>x,...} 可以防止 Head 为 head 的子表达式被匹配，称为哑规则 (dummy rule)；另一方面，其余的规则应避免此类不改变表达式的行为，以防止子表达式被遮蔽。例如

ReplaceAll[{f[x],x},{x_f:>x,x->y}]

Out[]= {f[x],y}

With|ReplaceAll 等函数可将表达式注入到带有 HoldAll 属性的函数中。其中，注入规则 (injection pattern) 是一个比较灵活的技巧，

ReplaceAll[Hold[1+1],Hold[x_]:>Hold[x,x]]

Out[]= Hold[1+1,1+1]

RuleCondition 是一个常用且稳定的无文档函数，可实现替换时的计算 (in-place evaluation)。例如

ReplaceAll[Hold[f[x]],f[x_]:>Identity[x]]

ReplaceAll[Hold[f[x]],f[x_]:>RuleCondition@Identity[x]]

Out[]= Hold[Identity[x]]

Out[]= Hold[x]

复杂的主体函数应分层，最外层提供用户接口，若干内层的 helper 函数实现不同功能，尽可能使函数的依赖关系为 tree-like 的结构。为了避免重复判定条件，仅在最外层使用判别函数。

需注意 HoldAll 或类似属性在多层函数之间的正确传递。

当 Set 出现在扩展包中时，需注意相关符号在扩展包多次被调用后的状态，或在定义前清除原始值。

减少不同功能的函数与扩展包之间的关联。

公共符号应避免直接定义为 foo=...，foo[]=... 是更好的选择，原因在于：

直到14.0版本，Names[{"ctx`*"}] 会搜索多层的上下文，Names["ctx`*"] 仅搜索一层，因此更快。例如 ctx`sub`fun 不会被后者搜索到。