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

• car和cdr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：

  (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：

  (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。

   (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。

  (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宏

(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

(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。