LISP

title: 历史.
title: 20世纪.
content: 1955年至1956年间,资讯处理语言被创造出来,用于人工智能处理(早期的基于符号处理的人工智能领域,以图灵测试为目标)。此领域中有研究者持有观点:“符号演算系统可以衍生出智能。”。它首先使用了列表(抽象数据类型)与递归。  1958年,约翰·麦卡锡在麻省理工学院发明了Lisp程序语言,采用了资讯处理语言的特征。1960年,他在《ACM通讯》发表论文,名为《递回函数的符号表达式以及由机器运算的方式,第一部》(Recursive Functions of Symbolic Expressions and Their Computation by Machine, Part I)。在这篇论文中阐述了只要透过一些简单的运算子,以及用于函数的记号,就可以建立一个具图灵完备性语言,可用于算法中。  麦卡锡最初使用M-表达式写程序码,之后再转成S-表达式,举例来说M-表达式的语法,codice_2,等同于S-表达式的。然而由于S-表达式具备同像性的特性(homoiconic,即程序与资料由同样的结构储存),实际应用中一般只使用S-表达式。此外他也借用了资讯处理语言中的许多概念。  约翰·麦卡锡的学生史帝芬·罗素在阅读完此论文后,认为Lisp编程语言当中的codice_3函数可以用机器码来实做。他在IBM 704机器上,写出了第一个Lisp解释器。1962年,蒂姆·哈特(Tim Hart)与麦克·莱文(Mike Levin)在麻省理工学院以Lisp编程语言,实做出第一个完整的Lisp编译器。这两人在笔记中使用的语法比麦卡锡早期的代码更接近现代Lisp风格。  然而使用20世纪70年代当时的编译器技术和硬件,要实现Lisp还是困难的挑战。由研究生丹尼尔·爱德华兹所开发的垃圾收集程序,使得在通用计算机上运行Lisp变得实用,但效率仍然是一个问题。这导致了Lisp专用机器的创建:用于运行Lisp环境和程序的专用硬件。之后计算机硬件和编译器技术的发展迅速,使得昂贵的Lisp专用机器过时。
title: 公元2000年迄今.
content: 在20世纪90年代衰退之后,Lisp最近十年来因一些关注而逐渐复苏。大多数新活动都集中在Common Lisp,Clojure,Racket,Scheme和Emacs Lisp的实作上,包括开发新的跨平台函式库和应用。当其他人认为Lisp已经是过时陈旧的,如保罗·格雷厄姆和埃里克·雷蒙等人继续出版有关于Lisp编程的著作,一些新的开发人员受到这些作者启发,经常将Lisp这种语言描述为令人大开眼界的经验,并声称在本质上比较其它编程语言更有生产效率。这种意识的提高可对比于,如同Lisp在90年代中期“人工智能冬季”的短暂增长。  Dan Weinreb在他的调查中,列出了11个积极维护中的Common Lisp实作。Scieneer Common Lisp是一个新的实作商业化产品,由CMUCL于2002年首次发布。  开源社群建立了新的支援基础:CLiki是个收集Common Lisp相关资讯的维基,Common Lisp目录列出了资源,#lisp是一个受欢迎的IRC频道,可以共享和注释代码片段(在lisppaste的支持下,一个用Lisp编写的IRC机器人),Planet Lisp收集了各种 Lisp相关博客的内容,LispForum用户讨论Lisp主题,Lispjobs是个公布职缺机会的服务,还有一个Weekly Lisp News提供每周新闻。Common-lisp.net是开源专案的托管站点。Quicklisp则是含括了许多函式库的装载管理器。  Lisp50@OOPSLA庆祝了Lisp的50周年(1958-2008)。在波士顿,温哥华和汉堡有定期的当地用户会议。其他活动包括欧洲共同Lisp会议,欧洲Lisp专题讨论会和国际Lisp研讨会。Scheme社群积极维护了二十多个实作。在过去几年中已开发了数个有意义的新实作(Chicken,Gambit,Gauche,Ikarus,Larceny,Ypsilon),Scheme社群广泛接纳了R5RS语言标准。Scheme需求实作过程建立了很多预备标准函式库和Scheme扩展功能。各种 Scheme实作的用户社群持续地增长。  一个新的语言标准化过程于2003年开始,并在2007年产生了R6RS标准,而使用Scheme介绍计算机科学课程的学校似乎有所减少。麻省理工学院的计算机科学入门课程,已经不再使用Scheme。  有几种新的Lisp方言:Arc,Hy,Nu,Clojure,Liskell,LFE(Lisp Flavored Erlang)和Racket。
title: 基本介绍.
content: Lisp是第一个函数式程序语言,区别于C语言、Fortran等命令型程序语言和Java、C#、Objective-C等面向对象程序语言。由于历史的原因,Lisp长期以来被认为主要用于人工智能领域,但Lisp并不是只为人工智能而设计,而是一种通用的程序语言。  Lisp的表达式是一个原子(atom)或列表(list),原子又包含符号(symbol)与数值(number);列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:  最后一个列表是由四个元素构成的,其中第三个元素本身也是一个列表,这种又称为嵌套列表(nested list)。  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codice_4得出值codice_5,我们说codice_4返回codice_5。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。
title: Lisp的7个公理(基本操作符).
title: 基本操作符1 quote.
content: codice_8返回x,我们简记为'x 上面的表达式的值是a。如果使用C语言或者Java语言的表达方式,可以说成:上面这段代码返回的值是a。  这个表达式和上面的那个相同,值也是a。将quote写成'只是一种语法糖。  被quote起来的单一个元素会成为符号(symbol,例如'a)。符号是Lisp中的一个特别概念,他在程序码中看起来是个字串,但并不尽然,因为符号其实会被Lisp解释器直接指向某个内存位置,所以当你比较'apple和'apple两个符号是否相同时,不需要像字串一样一个个字符逐字比较,而是直接比较内存位置,故速度较快(使用eq运算子来比较,如果使用equal运算子会变成逐字比较)。当你定义一个函数,或者定义一个变量时,他们的内容其实就是指向一个符号。
title: 基本操作符2 atom.
content: (atom x)当x是一个atom或者空的list时返回原子codice_9,否则返回NIL。在Common Lisp中我们习惯用原子codice_9表示真,而用空表codice_11或codice_12表示假。  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(eval)。一个未被引用的表达式作为自变量,atom将其视为代码,例如:  这是因为codice_13的结果(codice_9)被求出,并代入codice_15,成为codice_16,而这个表达式的结果是t。  反之一个被引用的表仅仅被视为表  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,只用quote来区分它们。
title: 基本操作符3 eq.
content: (eq x y)当x和y指向相同的对象的时候返回t,否则返回NIL,值得注意的是在Common Lisp中,原子对象在内存中只会有一份拷贝,所以codice_17返回t,例如:
title: 基本操作符4 car.
content: Contents of the Address part of Register number缩写  (car x)要求x是一个表,它返回x中的第一个元素,例如:
title: 基本操作符5 cdr.
content: (cdr x)同样要求x是一个表,它返回x中除第一个元素之外的所有元素组成的表,例如:
title: 基本操作符6 cons.
content: (cons x y)返回一个cons cell(x y),如果y不是一个list,将会以dotted pair形式展现这个cons cell,例如:  一个cons cell的第二项如果是另一个cons cell,就表示成表的形式,例如:  就表示成 (a b. c) 若一个cons cell第二项为空,就省略不写,例如:  表示为 (a b) 这样,多重的cons cell就构成了表:
title: 基本操作符7 cond.
content: (cond (p e)...(p e))的求值规则如下。对“条件表达式p”依次求值直到有一个返回t.如果能找到这样的p表达式,相应的“结果表达式e”的值作为整个cond表达式的返回值。
title: 函数.
content: 七个原始操作符中,除了quote与cond,其他五个原始操作符总会对其自变量求值。我们称这样的操作符为函数。
title: Lisp的宏.
content: Lisp的语法结构使数据与程序只是一线之隔(有quote就是数据,没quote就是程序)。由于Lisp这种「数据即程序、程序即数据」的概念,使Lisp的宏(Macro)变得非常有弹性:你可以定义宏,指定它应该被编译器翻译(宏展开)成什么程序,程序和数据都可以灵活地互相转换,最后展开的代码会成为整个程序的一部分。宏的实现非常倚重quote来达成。当你定义了一个宏,宏被quote的部分会先被编译器unquote,而没有quote、或已经被unquote的部分,则会先被求值。最终编译器生成的整个程序代码才是最后执行时的代码。以下以广泛使用的Emacs Lisp为范例(以下范例亦相容Common Lisp),解释最基本的Lisp宏。  想要建立一个list并赋予给fruit这个变量时不能这样做,因为这个list没有被quote过,会被编译器视为「程序」执行(会把"apple"这个字符串当成函数解释),而不是「数据」,因而产生错误:  但这样就正确了:  前面有提到使用'符号这个语法糖能够代替quote,但还有另外一种符号是`,意义基本上与'相同,但被`包起来的部分可以再用来unquote;而'没有这种能力。  也就是说被`给quote起来的部分是资料,但使用逗号“,”来unquote,令被quote的数据变回程序。(注意quote只有一个arg,所以arg要用list包起来)
title: 简易宏范例.
content: 这里定义一个宏叫做codice_18,这个宏可以方便地定义更多以codice_18为开头的新函数:

Summary: Lisp(历史上拼写为LISP)是具有悠久历史的计算机编程语言家族,有独特和完全括号的前缀符号表示法。起源于公元1958年,是现今第二悠久而仍广泛使用的高阶编程语言。只有FORTRAN编程语言比它更早一年。Lisp编程语族已经演变出许多种方言。现代最著名的通用编程语种是Clojure、Common Lisp和Scheme。