Lisp语言入门

Lisp入门（一）

Lisp是一门历史悠久的语言，全名叫LISt Processor，也就是“表处理语言”，它是由John McCarthy于1958年就开始设计的一门语言。和Lisp同时期甚至更晚出现的许多语言如Algo等如今大多已经消亡，又或者仅仅在一些特定的场合有一些微不足道的用途，到现在还广为人知的恐怕只剩下了Fortran和COBOL。但唯独Lisp，不但没有随着时间而衰退，反倒是一次又一次的焕发出了青春，从Lisp分支出来的Scheme、ML等语言在很多场合的火爆程度甚至超过了许多老牌明星。那么这颗常青树永葆青春的奥秘究竟在哪里呢？

如果你只接触过C/C++、Pascal这些“过程式语言”的话，Lisp可能会让你觉得十分不同寻常，首先吸引你眼球（或者说让你觉得混乱的）一定是Lisp程序中异常多的括号，当然从现在的角度来讲，这种设计的确对程序员不大友好，不过考虑到五六十年代的计算机处理能力，简化语言本身的设计在那时算得上是当务之急了。

Lisp的基本语法很简单，它甚至没有保留字（有些语言学家可能对这一点有异议，别怕，我听你们的），它只有两种基本的数据，仅有一种基本的语法结构就是表达式，而这些表达式同时也就是程序结构，但是正如规则最简单的围棋却有着最为复杂的变化一样，Lisp使用最基本的语言结构定义却可以完成其它语言难于实现的、最复杂的功能。

废话少说，现在我们就来看看Lisp语言中的基本元素。

Lisp的表达式是一个原子(atom)或表(list)，原子(atom)是一个字母序列，如abc；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：

abc
()
(abc xyz)
(a b (c) d)

最后一个表是由四个元素构成的，其中第三个元素本身也是一个表。

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e得出值v，我们说e返回v。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。

正如欧几里德的几何世界中有五个公理一样，我们在这里给出Lisp世界中的7个公理（基本操作符）：

(quote x)返回x，我们简记为’x
(atom x)当x是一个原子或者空表时返回原子t，否则返回空表()。在Lisp中我们习惯用原子t表示真，而用空表()表示假。
> (atom ’a)
t
> (atom ’(a b c))
()
> (atom ’())
t
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。一个未被引用的表达式作为自变量，atom将其
视为代码，例如：
> (atom (atom ’a))
t
反之一个被引用的表仅仅被视为表
> (atom ’(atom ’a))
()
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，而我们用quote来区分它们。
(eq x y)当x和y的值相同或者同为空表时返回t，否则返回空表()
> (eq ’a ’a)
t
> (eq ’a ’b)
()
> (eq ’() ’())
t
下一章，我们将讲解与表相关的操作符和条件操作符，以及Lisp程序的基本元素——函数。