初试Lisp语言

文章目录

  • [1. Lisp简介](#1. Lisp简介)
  • [2. 为什么学习Lisp?](#2. 为什么学习Lisp?)
  • [3. 安装SBCL](#3. 安装SBCL)
  • [4. Lisp的基础](#4. Lisp的基础)
    • [4.1 数据结构](#4.1 数据结构)
    • [4.2 基本操作](#4.2 基本操作)
    • [4.3 条件语句](#4.3 条件语句)
    • [4.4 函数定义](#4.4 函数定义)
    • [4.5 递归](#4.5 递归)
  • [5. Lisp的宏系统](#5. Lisp的宏系统)
  • [6. 小结](#6. 小结)

大家好!今天我们将一起踏上一段旅程,探索一种独特且历史悠久的编程语言------Lisp。Lisp不仅仅是一种编程语言,它是一种思考和解决问题的方式。无论你是编程新手还是经验丰富的开发者,Lisp都能给你带来全新的视角。让我们开始吧!

1. Lisp简介

  • Lisp,全称LISt Processing,是一种历史悠久的编程语言,由约翰·麦卡锡(John McCarthy)在1958年创造。
  • Lisp是人工智能研究的先驱语言,它的设计哲学和特性对后来的编程语言产生了深远的影响。
  • Lisp是动态类型、函数式和符号式编程语言的典范。

2. 为什么学习Lisp?

  • 强大的表达力:Lisp的代码即数据特性使得它在表达复杂概念时非常简洁。
  • 灵活的语法:Lisp的语法非常灵活,你可以轻松地扩展语言本身。
  • 强大的宏系统:Lisp的宏系统允许你编写代码来生成代码,这是元编程的强大工具。
  • 跨平台:Lisp可以在多种操作系统上运行,包括Unix、Windows和Mac OS。

3. 安装SBCL

  • 执行命令:sudo apt-get -y install sbcl
  • 执行命令:sbcl --version,查看sbcl版本
  • 进入sbcl交互环境
  • 输出了一个字符串,定义了一个加法函数,然后调用加法函数,最后退出交互式环境

4. Lisp的基础

4.1 数据结构

  • Lisp的主要数据结构是列表(list),列表可以包含任何类型的元素,包括其他列表。
  • 例子:(1 2 3)('a 'b 'c)(1 'a "hello")

4.2 基本操作

  • carcdr是操作列表的基本函数,分别返回列表的第一个元素和剩余部分。
  • 例子:(car '(1 2 3))返回1(cdr '(1 2 3))返回(2 3)

4.3 条件语句

  • Lisp的条件语句cond允许你根据条件执行不同的代码块。

  • 例子:

    lisp 复制代码
    (cond ((> x 0) 'positive)
          ((= x 0) 'zero)
          ((< x 0) 'negative))
  • 操作演示

4.4 函数定义

  • Lisp使用defun关键字来定义函数。

  • 例子:

    lisp 复制代码
    (defun square (x)
      (* x x))
  • 操作演示

4.5 递归

  • Lisp程序大量使用递归来处理问题。

  • 例子:计算列表中所有数字的和。

    lisp 复制代码
     (defun sum-list (lst)
           (if (null lst)
               0
               (+ (car lst) (sum-list (cdr lst)))))
    
    (format t "sum of list = ~d~%" (sum-list '(1 2 3 4 5)))
  • 编写LISP程序sumoflist.lisp,实现功能

  • 运行LISP程序sumoflist.lisp,查看结果

5. Lisp的宏系统

  • Lisp的宏系统允许你编写代码来生成代码,这是Lisp的强大之处。

  • 宏可以用来创建新的控制结构、数据结构和语法。

  • 例子:定义一个简单的my-when宏。

    lisp 复制代码
    (defmacro my-when (condition &body body)
      `(if ,condition
           (progn ,@body)))
  • 操作演示

  • 在Common Lisp中,when宏是一个非常有用的控制结构,它仅当指定的条件为真时才执行一组代码。正确地定义了when宏,它展开为一个if表达式,如果条件为真,则执行body中的代码。

  • 针对我们定义的my-when

lisp 复制代码
(my-when (> 5 3)
  (format t "5 is greater than 3.~%")
  (print 'five-is-greater))
;; 输出:
;; 5 is greater than 3.
;; FIVE-IS-GREATER
  • 操作演示

  • 在这个例子中,when宏检查(> 5 3)这个条件是否为真。由于5确实大于3,所以条件为真,when宏执行它的body,即打印字符串"5 is greater than 3."和值five-is-greater

  • 如果条件为假,则body中的代码将不会执行

lisp 复制代码
(my-when (< 5 3)
  (format t "5 is less than 3.~%")
  (print 'five-is-less))
;; 无输出,因为5不小于3
  • 操作演示
  • 在这个例子中,由于5不小于3,条件为假,所以when宏不执行任何操作,body中的代码被跳过。

6. 小结

  • Lisp是一种非常强大且灵活的编程语言,它的许多概念和特性对现代编程语言产生了深远的影响。通过今天的入门介绍,希望你能对Lisp有一个基本的了解,并激发你进一步探索和学习Lisp的兴趣。
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