Lisp入门(一)

王朝other·作者佚名  2006-01-09
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今当远离,临表涕零,不知所言

——诸葛亮《出师表》

Lisp是一门历史悠久的语言,全名建LISt Processor,也就是“表处理语言”,它是由John McCarthy于1958年就开始设计的一门语言。和Lisp同时期甚至更晚出现的许多语言如Algo等如今大多已经消亡,又或者仅仅在一些特定的场合有一些微不足道的用途,到现在还广为人知的恐怕只剩下了Fortran和COBOL。但唯独Lisp,不但没有随着时间而衰退,反倒是一次又一次的焕发出了青春,从Lisp分支出来的Scheme、ML等语言在很多场合的火爆程度甚至超过了许多老牌明星。那么这颗常青树永葆青春的奥秘究竟在哪里呢?

如果你只接触过C/C++、Pascal这些“过程式语言”的话,Lisp可能会让你觉得十分不同寻常,首先吸引你眼球(或者说让你觉得混乱的)一定是Lisp程序中异常多的括号,当然从现在的角度来讲,这种设计的确对程序员不大友好,不过考虑到五六十年代的计算机处理能力,简化语言本身的设计在那时算得上是当务之急了。

Lisp的基本语法很简单,它甚至没有保留字(有些语言学家可能对这一点有异议,别怕,我听你们的),它只有两种基本的数据,仅有一种基本的语法结构就是表达式,而这些表达式同时也就是程序结构,但是正如规则最简单的围棋却有着最为复杂的变化一样,Lisp使用最基本的语言结构定义却可以完成其它语言难于实现的、最复杂的功能。

废话少说,现在我们就来看看Lisp语言中的基本元素。

Lisp的表达式是一个原子(atom)或表(list),原子(atom)是一个字母序列,如abc;表是由零个或多个表达式组成的序列,表达式之间用空格分隔开,放入一对括号中,如:

abc

()

(abc xyz)

(a b (c) d)

最后一个表是由四个元素构成的,其中第三个元素本身也是一个表。

正如算数表达式1+1有值2一样,Lisp中的表达式也有值,如果表达式e得出值v,我们说e返回v。如果一个表达式是一个表,那么我们把表中的第一个元素叫做操作符,其余的元素叫做自变量。

正如欧几里德的几何世界中有五个公理一样,我们在这里给出Lisp世界中的7个公理(基本操作符):

(quote x)返回x,我们简记为'x (atom x)当x是一个原子或者空表时返回原子t,否则返回空表()。在Lisp中我们习惯用原子t表示真,而用空表()表示假。

> (atom 'a)

t

> (atom '(a b c))

()

> (atom '())

t

现在我们有了第一个需要求出自变量值的操作符,让我们来看看quote操作符的作用——通过引用(quote)一个表,我们避免它被求值。一个未被引用的表达式作为自变量,atom将其视为代码,例如:

> (atom (atom 'a))

t

反之一个被引用的表仅仅被视为表

> (atom '(atom 'a))

()

引用看上去有些奇怪,因为你很难在其它语言中找到类似的概念,但正是这一特征构成了Lisp最为与众不同的特点——代码和数据使用相同的结构来表示,而我们用quote来区分它们。 (eq x y)当x和y的值相同或者同为空表时返回t,否则返回空表()

> (eq 'a 'a)

t

> (eq 'a 'b)

()

> (eq '() '())

t 下一章,我们将讲解与表相关的操作符和条件操作符,以及Lisp程序的基本元素——函数。

广告之后我们再回来…………

注:在这个系列中,我特意避过了Emacs中的elisp和AutoCAD中的AutoLisp不提,原因很简单:我不提elisp,因为我不会用Emacs;同样,我不提AutoLisp,因为我没有用过AutoCAD。

 
 
 
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