Lisp是軟件領(lǐng)域的分裂力量。一方面，Lisp愛好者誓言Lisp比軟件領(lǐng)域內(nèi)的其它語(yǔ)言都更加快捷、整潔和強(qiáng)大；而反對(duì)者則辯稱，不可靠的執(zhí)行和庫(kù)支持不足使得開發(fā)者難以在其中編寫任何真正的軟件。事實(shí)上，他們都有各自的道理。

第一版Lisp于大約50年前推出，這使得它和FORTRAN一樣，成為現(xiàn)在仍在使用的最古老的編程語(yǔ)言之一。可以證明，它擁有（它們將會(huì)擁有）最 龐大的特性列表，它也是第一種包括一整套今天我們?nèi)颊J(rèn)為是標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言特性的語(yǔ)言，如垃圾收集、遞歸、函數(shù)作為對(duì)象、甚至是普通的if-then-else 子句。同時(shí)，人們也認(rèn)為它是一款優(yōu)秀的教學(xué)語(yǔ)言：MIT使用方案、Lisp衍生物，傳授它們的介紹性編程類。

我們將一起學(xué)習(xí)最強(qiáng)大和項(xiàng)目就緒的Lisp版本：Common Lisp，使其正常運(yùn)行，并了解一些Lisp應(yīng)用。

為何選擇Lisp？

• 代碼和數(shù)據(jù)并無(wú)差異——在Lisp中，代碼只是一個(gè)函數(shù)對(duì)象列表。源代碼和數(shù)據(jù)源之間不存在區(qū)別，允許Lisp把它的內(nèi)在呈現(xiàn)給編譯器、注釋器和程序員。這允許你方便地本地讀入和評(píng)估代碼，甚至可以允許你使用宏。
• 宏——定義和重新定義任何語(yǔ)言元素。不喜歡條件、或循環(huán)或函數(shù)的運(yùn)行方式嗎？好，你可以定義自己的注釋。如果你在代碼中多次執(zhí)行某個(gè)特定的任務(wù)，把那個(gè)特性添加到語(yǔ)言中不是更加方便嗎？應(yīng)用Lisp，你可以實(shí)現(xiàn)上述功能。
• 速度——雖然在許多情況下Common Lisp不如C或OCaml這類速度巨人快捷，但它在一系列測(cè)試中表現(xiàn)良好，特別是在執(zhí)行一小段程序的情況下。了解一些基本的編譯器知識(shí)，你就能夠編寫出處理列表和大型數(shù)字的代碼，在執(zhí)行速度和內(nèi)存使用方面都要優(yōu)于其它語(yǔ)言。
• 簡(jiǎn)化——Lisp的一切功能都基于一些基本的理念——一旦你了解那些理念，你就幾乎能夠處理任何問(wèn)題。Lisp程序員常常自夸說(shuō)，僅僅用幾百行代碼，你就能在幾乎任何語(yǔ)言（如C++或Haskell）中執(zhí)行一個(gè)Lisp注釋器。
• 靈活——以你喜歡的任何方式編寫代碼。更喜歡功能性的編程方法嗎？沒(méi)問(wèn)題！想要完全反復(fù)編程嗎？草草寫下幾個(gè)快速的宏就可以完成任務(wù)。你可以用最方便最高效的方式編寫程序，而且這些程序都能良好地運(yùn)行。

好，行了！我購(gòu)買了Lisp，我如何進(jìn)行安裝呢？

這是棘手的問(wèn)題。不像是Python或C#一樣，Common Lisp沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行——該語(yǔ)言由一個(gè)規(guī)范，而不是執(zhí)行來(lái)定義。Common Lisp也沒(méi)有C語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)：在每一個(gè)平臺(tái)上都是一種支配性的執(zhí)行或流行的執(zhí)行。每個(gè)版本都應(yīng)執(zhí)行上述標(biāo)準(zhǔn)，但有一些細(xì)節(jié)要由編譯器或注釋器來(lái)處理，這使 得每個(gè)執(zhí)行都稍有不同。

你可以使用幾種選項(xiàng)——在本文中我使用CLISP，它在Windows、Linux和Mac（僅PPC）上運(yùn)行良好。如果你使用英特爾Mac，則必須使用其它執(zhí)行，如Allegro Common Lisp或SBCL。對(duì)于這篇快速入門中的簡(jiǎn)單例子，你使用哪個(gè)執(zhí)行都不要緊。

使用Lispbox可 以快速安裝Common Lisp系統(tǒng)，Lispbox為你提供一個(gè)Common Lisp執(zhí)行、Emacs和SLIME——Emacs高級(jí)Lisp整合模式，許多Lisp程序員會(huì)告訴你說(shuō)，它是使用Lisp的唯一方法。如果你并非 Emacs用戶（我本人也和你一樣），不要擔(dān)心，它并非必要條件，只是使得編寫Common Lisp程序更加簡(jiǎn)便。

安裝過(guò)程因平臺(tái)而異，在Windows中你只能運(yùn)行安裝程序，多數(shù)Linux軟件包管理器提供安裝包等。選擇一個(gè)執(zhí)行并遵循安裝指令即可。打開REPL（交互式提示符）之后再返回這里，我們繼續(xù)往后講。

REPL

REPL代表“閱讀-評(píng)估-打印-循環(huán)”(Read-Evaluate-Print-Loop)，它簡(jiǎn)單表示注釋器的一個(gè)交互式提示符。你可以從這 里輸出一些簡(jiǎn)單的Lisp代碼。如果你使用另一種注釋器提示符，你可以在這里使用提示符作為計(jì)算器輸出一些基本的數(shù)學(xué)表達(dá)式——但它不能正常運(yùn)行。在 CLISP中輸入5*2不會(huì)返回任何有意義的結(jié)果：

[1]> 5 * 2

5

[2]>

5

[3]>

2

Lisp并非以那種方式運(yùn)行，運(yùn)算符，如“+”不是在數(shù)字之間，而是在數(shù)字前面，就好像它們是函數(shù)名稱一樣。因此，如果你想將REPL當(dāng)作計(jì)算器使用，你必須輸入：

[1]> (* 5 2)

10

[2]> (+ 1 2 3 4)

10

[3]> (+ (* 5 2) (* 10 3) (/ 100 4))

65

對(duì)你來(lái)說(shuō)，理解這種用法可能更難一些，但它擁有一些優(yōu)勢(shì)：它便于編譯器解析、它對(duì)所有函數(shù)和運(yùn)算符都一樣、它讓你給函數(shù)添加盡可能多的自變量——例如，在上面的第二個(gè)例子中，你可以任意擴(kuò)充加數(shù)，使得加法函數(shù)和總計(jì)函數(shù)完全一樣。

另外你會(huì)注意到，函數(shù)名在括號(hào)內(nèi)，而不像許多其它語(yǔ)言一樣函數(shù)名在括號(hào)以外。這表示你要寫（函數(shù)自變量）而不是函數(shù)（自變量）。

每個(gè)Lisp表達(dá)式會(huì)返回一個(gè)值，一個(gè)函數(shù)總是返回最后一個(gè)表達(dá)式的結(jié)果——即使是NIL，NULL在Java或C++中的對(duì)等值也是這樣。因此在Lisp中顯示“Hello World”相當(dāng)簡(jiǎn)單：

[3]> "Hello World"

"Hello World"

如果你希望在屏幕上打印一些內(nèi)容，并返回其它內(nèi)容，你應(yīng)該使用打印函數(shù)：

[4]> (print "Hello World")

"Hello World"

"Hello World"

這個(gè)字符串顯示兩次，一個(gè)是打印結(jié)果，一個(gè)是函數(shù)返回的結(jié)果。

Lisp表示LIST Processor（列表處理器），Lisp中的幾乎所有內(nèi)容都以列表的形式存在，因此有時(shí)你必須處理列表。定義列表非常容易：

[5]> (list 1 2 3 4 5)

(1 2 3 4 5)

[6]> ‘(1 2 3 4 5)

(1 2 3 4 5)

第二種定義方法叫做引用，除定義簡(jiǎn)單的列表外，它還有更多用途，不過(guò)我們必須在后面的另一篇文章中討論那個(gè)主題。

控制流程

Lisp擁有全部標(biāo)準(zhǔn)控制流程方法。定義一個(gè)重復(fù)一個(gè)值的簡(jiǎn)單循環(huán)相當(dāng)容易：

[7]> (dotimes (i 10) (print i))0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

NIL

同樣，重復(fù)一個(gè)列表也很簡(jiǎn)單：

[8]> (dolist (i ‘(0 1 2 3 4 5 6 7 8 9)) (print i))

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

NIL

以上兩個(gè)函數(shù)都是DO函數(shù)的特殊版本，它就像在其它語(yǔ)言中組合使用while和for函數(shù)一樣。它由三個(gè)部分組成：循環(huán)變更定義、終止條件和語(yǔ)句主體：

[9]> (do ((i 0 (+ 1 i))) ((> i 10)) (print i))

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

NIL

在這個(gè)例子中，變更定義部分為((i 0 (+ 1 i)))，它定義變量i為0，并在每次循環(huán)時(shí)調(diào)用函數(shù)(+ 1 0)。終止條件為((> i 10))，表示在i大于10時(shí)函數(shù)終止運(yùn)行。最后主體部分打印i的值。

Lisp中也有條件函數(shù)，最基本的條件函數(shù)為if函數(shù)：

[10]> (if (> 10 20) (print "Hello") (print "World"))

"World"

"World"

if函數(shù)由三部分組成：條件、then語(yǔ)句和else語(yǔ)句。如果條件為真，則執(zhí)行then語(yǔ)句，否則就執(zhí)行else語(yǔ)句。

你可能已經(jīng)注意到，到現(xiàn)在為止我們僅使用了單個(gè)的語(yǔ)句——但如果你需要把幾個(gè)語(yǔ)句連接在一起，那該怎么辦呢？在Lisp中，要將幾個(gè)語(yǔ)句連接起來(lái)，你需要使用progn這個(gè)特殊的控制流程函數(shù)：

[11]> (progn (print "Hello") (print "World"))

"Hello"

"World"

"World"

例如，上例允許你在條件函數(shù)和循環(huán)中使用幾個(gè)語(yǔ)句。

好了，以上內(nèi)容已足以讓你初步認(rèn)識(shí)Common Lisp語(yǔ)言：通過(guò)你了解的內(nèi)容，你可以編寫出一些微型程序，對(duì)Lisp語(yǔ)言進(jìn)行測(cè)試。請(qǐng)密切關(guān)注本系列的下一篇文章，到時(shí)我們將介紹Lisp獨(dú)特的列表處理機(jī)制。

責(zé)任編輯：德東

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