既然下定决心学习LISP,我计划学习LISP的过程都以博客的形式做总结。当然是需要参考学习网上的教程,网上的教程讲解的比较详细。而我打算以自己的理解来做尽可能简洁的总结,一方面将自己的学习过程做一个回顾,另一方面,如果日后忘记了什么知识点,也方便查询。
一、LISP—程序结构
首先lisp很独特的一点就是圆括号,程序自始至终都是圆括号,例如函数、表达式……这一特色的功能与Java的花括号“{}”和Python的缩进功能类似。LISP的前缀表示方法类似于栈的概念,即a+b,写作(+ a b),下面第一句就是实现(3+5)/2,值得注意的是运算符和数字之间必须以空格间隔开,这是最基本的语法要求。
(print (/ (+ 3 5) 2))
(format t "~%");打印一个换行符
(write-line "Hello World!");最经典的,打印“Hello World!”
二、LISP—基本语法
这里需要记住的是LISP的三个基本块:原子、列表和字符串。原子可以理解成编译器视角下的单一元素,可以由数字、字母和特殊字符组成。而列表是包含原子与子列表的序列。字符串是由双引号括起的字符。
需要注意的是1.LISP语言不区分大小写;
2.过去调用函数的方式为f(x),而在LISP的世界一切都是平等的,写作(f x);
3.只有三种类型的元素是常数,返回的是自己的值:数字;字母t,代表逻辑真;nil,代表逻辑假,还有一个空的列表。
LISP允许名字里包含数字,但是也别过分到都是数字,这样编译器只能认为这是数字了好吧。之前说原子里可以包含特殊字符,比如什么双引号、冒号什么的,那么也需要有转义字符的,转义字符是()。
最后值得一提的,先看代码:
(write (* 2 3));这行代码会打印出乘法结果6,而如果要打印出(* 2 3),也就是不进行求值,那可以通过以下代码实现
(write ' (* 2 3));没错,就是加一个单引号在前面~~其实想实现这个功能还有一种办法的
(format t "(* 2 3)");最传统的打印字符串的好吧,其实也就是打印原子或列表的字面结果。
三、LISP—数据类型
类型说明符是数据类型的系统定义的符号。
array | fixnum | package | simple-string |
atom | float | pathname | simple-vector |
bignum | function | random-state | single-float |
bit | hash-table | ratio | standard-char |
bit-vector | integer | rational | stream |
character | keyword | readtable | string |
[common] | list | sequence | [string-char] |
compiled-function | long-float | short-float | symbol |
complex | nill | signed-byte | t |
cons | null | simple-array | unsigned-byte |
double-float | number | simple-bit-vector | vector |
没有什么可说的,类型说明符也只能等以后遇见什么再聊吧。先看几行代码吧:
(setq a 10)
(print a);前一句可以理解成a是10的变量引用,这里打印了a
(setq b 20)
(print (type-of b));
输出结果为
(INTEGER 0 281474976710655)
很显然这里输出的b的类型,而后面的两个数代表的是b的值在这个范围内,后面那个数肯定是有背景的,换算成十六进制即为FFFF FFFF FFFF ,可以尝试一下当输入为
(setq x 281474976710656) ;构建一个符号指定一个值
(setq x 281474976710657)
(print (type-of x));分别运行上面的代码,得到的都是 (INTEGER (281474976710655)) ,即是变量的值大于这个临界值。
四、LISP—宏
我觉得这里的宏完全可以当做函数对待,宏的定义是使用defmacro来实现的。
;宏定义
(defmacro setTo10(num)
(setq num 10)
(print num))
(setq x 25)
(print x)
(setTo10 x)
五、LISP—变量
全局变量是通过defvar来定义的,而局部变量有三种结构可以创建:setq、let和prog
(defvar x 123)
;(print x)
(write x)
(setq x 10)
(setq y 20)
(format t "x = ~2d y = ~2d ~%" x y);类似于C语言的形式,大概理解是令t指向总字符串
(format t "x = ~2d y = ~2d " x y);“~%”是换行作用,~2d是两位整型数
;局部变量的使用,分别定义的x、y和z之间不互相冲突
(let ((x ' a)
(y ' b)
(z ' c))
(format t "x = ~a ~% y = ~a ~% z = ~a ~%" x y z))
(prog ((x ' (a b c))
(y ' (1 2 3))
(z ' (p q 10)))
(format t "x = ~a ~% y = ~a ~% z = ~a" x y z));~b是输出二进制编码,~a是输出字符
六、LISP—常量
常量通过defconstant声明得到,defun即是定义函数。
;声明圆周率为全局常量,定义一个得到圆面积的函数
(defconstant PI 3.141592)
(defun area-cirlce(rad)
(terpri)
(format t "Radius = ~5f" rad)
(format t "~%Area = ~10f" (* PI rad rad)))
(area-cirlce 10)
七、LISP—运算符
运算符是一个符号,它告诉编译器执行特定的数学或逻辑操作。其中对数据的运算操作归类为四种:算术运算、比较操作、逻辑运算和位运算。
算术运算:
运算符 | 描述 | Example |
---|---|---|
+ | 增加了两个操作数 | (+ A B) = 30 |
- | 从第一数减去第二个操作数 | (- A B)= -10 |
* | 乘两个操作数 | (* A B) = 200 |
/ | 通过取消分子除以分子 | (/ B A) = 2 |
mod,rem | 模运算符和其余整数除法后 | (mod B A ) = 0 |
incf | 递增运算符,所指定的第二个参数增加整数值 | (incf A 3) = 13 |
decf | 递减操作符,通过指定的第二个参数减小整数值 | (decf A 4) = 9 |
比较操作:
Operator | 描述 | Example |
---|---|---|
= | 检查如果操作数的值都相等与否,如果是的话那么条件为真。 | (= A B)= true. |
/= | 检查如果操作数的值都不同,或没有,如果值不相等,则条件为真。 | (/= A B) =true. |
> | 检查如果操作数的值单调递减。 | (> A B) !=true. |
< | 检查如果操作数的值单调递增。 | (< A B) = true. |
>= | 如有左操作数的值大于或等于下一个右操作数的值,如果是则条件检查为真。 | (>= A B) !=true. |
<= | 如有左操作数的值小于或等于其右操作数的值,如果是,则条件检查为真。 | (<= A B) = true. |
max | 它比较两个或多个参数,并返回最大值。 | (max A B) 返回20 |
min | 它比较两个或多个参数,并返回最小值。 | (min A B) 返回 20 |
布尔值逻辑操作:
运算符 | 描述 | 示例 |
---|---|---|
and | 这需要任意数量的参数。该参数是从左向右计算。如果所有参数的计算结果为非零,那么最后一个参数的值返回。否则就返回nil。 | (and A B) = NIL. |
or | 这需要任意数量的参数。该参数是从左向右计算的,直到一个计算结果为非零,则此情况下返回参数值,否则返回nil。 | (or A B) = 5. |
not | 它接受一个参数,并返回t,如果参数的计算结果为nil。 | (not A) = T. |
对数位运算操作:
操作符 | 描述 | Example |
---|---|---|
logand | 这将返回位逻辑的参数和。如果没有给出参数,则结果为-1,这是该操作的标识。 | (logand a b)) = 12 |
logior | 这将返回位逻辑包括它的参数或。如果没有给出参数,那么结果是零,这是该操作的标识。 | (logior a b) = 61 |
logxor | 这将返回其参数的按位逻辑异或。如果没有给出参数,那么结果是零,这是该操作的标识。 | (logxor a b) = 49 |
lognor | 这不返回的逐位它的参数。如果没有给出参数,则结果为-1,这是该操作的标识。 | (lognor a b) = -62, |
logeqv | 这将返回其参数的逐位逻辑相等(也称为异或非)。如果没有给出参数,则结果为-1,这是该操作的标识。 | (logeqv a b) = -50 |
这里就只给出算术运算和比较运算的代码,其中对数位运算就是以二进制数之间进行与、或、异或等操作,然后运算的结果以十进制的形式输出。
;运算符,算术运算
(setq a 10)
(setq b 20)
(format t "~%和:~d" (+ a b))
(format t "~%差:~d" (- a b))
(format t "~%积:~d" (* a b))
(format t "~%商:~d" (/ a b))
(format t "~%取余:~d" (mod a b))
(format t "~%取余2:~d" (rem a b))
(format t "~%加的和:~d" (incf a 3))
(format t "~%减的差:~d" (decf a 5))
;比较运算
(format t "~%是否相等? ~a" (= a b))
(format t "~%是否不等? ~a" (/= a b))
(format t "~%是否小于? ~a" (< a b))
(format t "~%是否大于? ~a" (> a b))
(format t "~%是否大于等于? ~a" (>= a b))
(format t "~%是否小于等于? ~a" (<= a b))
(format t "~%最大值? ~a" (max a b 15 30))
(format t "~%最小值? ~a" (min a b 15 30))