LISP基础

LISP

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部分摘录于《ANSI COMMON LISP》、《LISP语言（陈光喜）》

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变量与赋值

• let来完成局部变量的定义，形式如下：

(let ((var 1 exp1) (var2 exp2) ... (varn expn)) exps)

其中，(vari expi)表示对于变量名vari，该变量的初始值为表达式expi的值。let语句中的exps部分为表达式集合，完成所需要的处理。整个let语句的返回值为语句体中的最后一条语句的值。

函数的表示

函数表示为(lambda (p1...pn) e)，其中(p1...pn)是原子，也叫参数，e是表达式。
如果一个表达式的第一个元素形式如上所示：

((lambda (p1...pn） e) a1...an)

则称为函数调用。它的计算过程如下：每个表达式ai先求值，然后e在求值。在e的求值过程中，每个出现在e中的pi值是对应相应的ai在最近一次的函数调用中的值。

有另外一种函数极好使得函数能提及它自身，这样我们能更方便地定义递归函数。

(label f (lambda (p1...pn) e))

记号f表示一个像(lambda (p1...pn) e)那样的函数，这样，任何出现在e中的f将求值为此label表达式，就像f是此函数的参数。

假设定义函数(subst-new x y z)，它使用表达式x，原子y和表z作为参数，返回一个像z那样的表，不过z中出现的y需要被x代替。

(label subst-new (lambda (x y z)
                    (cond ((atom z)
                            (cond ((eq z y) x)
                                ('t z)))
                            ('t (cons (subst-new x y (car z))
                                      (subst-new x y (cdr z)))))))

我们简记f=(label f (lambda (p1...pn) e))为：

(defun f (p1...pn) e)

于是：

(defun subst-new (x y z)
    (cond   ((atom z)
                (cond ((eq z y) x)
                    ('t z)))
            ('t (cons   (subst-new x y (car z))
                        (subst-new x y (cdr z))))))

变量

let是CommonLisp里最常用的操作符之一，它让你引入新的局部变量：

> (let ((x 1) (y 2))
    (+ x y))
3

这些变量只有在let体内有效。变量和值的列表后面是一组表达式，它们被依此求值。

通过传给defparameter一个符号和一个值，可以构造全局变量：

> (defparameter *glob* 99)
*GLOB*

习惯上全局变量的名字以星号开始和结束。

可以使用defconstant定义全局变量：
(defconstant limit (+ *glob* 1)。

如果想知道某个符号是否是全局变量或常数的名字，请使用boundp。

> (boundp '*glob*)
T

赋值

CL中最普通的赋值操作符是setf。我们可以用它对全局或局部变量进行赋值：

> (setf *glob* 98)
98
> (let ((n 10))
    (setf n 2)
    n)
2

需要注意的是，如果要对一个变量赋值，必须先用let或者defparameter声明变量，否则会报warning。

函数式编程法

编写通过返回值来工作的程序，而不是它们的副作用。你使用副作用越少，你就越进步。

迭代

do宏是CL中最基本的迭代操作符。

(defun show-squares (start end)
    (do ((i start (+ i 1)))
        ((> i end) 'done)
        (format t "~A ~A ~%" i (* i i))))

上述代码中do宏只创建了一个变量i。第一次迭代时，i被赋予start的值，以后的迭代里，i的值每次增加1。

函数作为对象(Function as Objects)

LISP里函数和符号、字符串或列表一样，是稀松平常的对象。如果我们把函数名字传给function，它会返回相关联的对象。和quote类似，function是一个特殊操作符。

> (function +)
#<Compiled-Function + 17BA4E>

可以使用#'作为function的缩写，这个缩写称为升引号（sharp-quote）。

lambda

lambda表达式不是一个操作符，而只是一个符号。早期用于辨别列表与函数。Common Lisp里，你可以直接用列表来表达函数，函数在内部会被表示成独特的函数对象，因此不再需要lambda了。
((x) (+ x 100))
但Lisp程序员习惯用符号lambda来撰写函数，因此为了传统而保留了lambda。

defun

defun宏，创建一个函数并给函数命名。但函数不需要有名字，而且我们不需要defun来定义它们。我们可以直接引用函数，要直接饮用一个函数，我们使用所谓的lambda表达式。

(lambda (x y)
    (+ x y))

lambda表达式可以是函数调用的第一个元素，lambda表达式还允许我们使用匿名函数。