计算机程序的构造和解释（第二版）笔记

来源：互联网发布：kmv 知乎编辑：程序博客网时间：2024/06/10 17:19

计算机程序的构造和解释（第二版）

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define
cond
if (else)
1. special form，不能实现为对cond的封装（why？）
and or not
sqrt
形参应该可以统一换名：‘作弊检测程序’？
内部定义：嵌套的define（块结构）
1. 词法作用域：内部程序共享的变量可以作为自由变量
线性递归（gcd）
尾递归（Scheme解释器必须支持TCO）
树状递归（fib）
1. 灵巧的编译器：--> 迭代形式（参考TLS：关键是推断出额外的语义变量？）
Lame定理：如果gcd需要k步计算m,n的最大公约数，则min(m,n)>=Fib(k)
能够骗过Fermat检查的称Carmichael数，561 1105 1729 2465 ...
Miller-Rabin检查
lambda
let
fixed-point：guess-next
(cont n d k)：连分式
第一级过程：必须为自由变量分配空间
序对（tuple？）：可用cons、car、cdr来实现
1. (cons x y)返回的值是一个过程，作用于0得到x？
区间：make-interval
1. 数值计算的精度问题
list
1. map
2. for-each：不收集结果
层次式数据结构：
1. cons作用于list
2. ‘序列’抽象
  1. (define (filter predicate sequence) ...
  2. (define (accumulate op initial sequence) ...
    1. --> fold-left/right
多项式求值：Horner规则（最优） A.M.Ostrowski, 1954
flatmap？map的结果再包一层accumulate
1. queens：为什么flatmap里交换参数顺序会使计算很慢？
e.g. 一个图形程序（分形？） transform-painter
符号数据：'
1. 引入特殊形式quote恢复语言的一致性
2. deriv 求导
e.g. 集合
1. intersection-set
2. 集合作为二叉树（应该是说‘用二叉树实现集合’吧）：
  1. element-of-set?（归并树）
  2. (adjoin x set)
  3. lookup
e.g. Huffman编码树
抽象数据的多重表示
1. complex
2. 数据导向的程序设计：基于类型的dispatch？转换表？
3. apply-generic：在复杂类型层次中的搜索。。。
e.g. 符号代数
1. 多项式计算
GCD计算是所有需要完成有理函数操作的系统的核心
1. 概率方法：Richard Zippel,1979
对于系统结构2种不同的‘世界观’：对象、流
account：withdraw
set!
begin？
rand：random-init rand-update
p159 代数互换的本质是，符号不过作为值的名字 ...
‘同一’的可以相互替换：引用透明性
使用‘赋值’的命令式程序：强迫人们去考虑赋值的相对顺序，以保证变量更新的都是正确的版本
？一个环境就是框架（frame）的一个序列 —— Stack frame？
求值的代换模型 => 求值的环境模型（自底向上？自顶向下？）
set-car! set-cdr!
1. + get-new-pair 可实现cons操作
2. 队列（front,rear）
table？一维、2维、任意维
memoize
e.g. 数字电路的模拟
1. half-adder
2. full-adder
3. make-wire
4. get-signal
5. add-action!
6. after-delay 待处理表
7. 约束传播：约束系统、连接器
并发
1. 串行化
  1. parallel-execute
  2. make-serializer：确保parallel-execute不会交错执行（同步互斥锁？）
2. mutex
3. test-and-set!
4. 屏障同步：PowerPC指令sync eieio
5. ×在本质上看，在并发控制中，任何时间概念都必然与通信有内在的密切联系
流
1. p221 从表面上看，流也就是表（#see Haskell type class？）
2. stream-car cons-stream stream-filter stream-map ...
3. delay force
p252 交错级数的加速序列？
P255 interleave？无穷流？
integral 积分电路？
e.g. 。。。为什么是信号处理？？？
p244 ML的多态数据类型？
p245 随机数的流
1. (define random-numbers (cons-stream random-init (stream-map rand-update random-numbers)))
2. Cesaro试验？monte-carlo过程计算pi？
用流模拟一个变化的量？（Haskell的IO Monad？）
1. 并发：流的‘归并’？
元语言抽象：构造自己的求值器（解释器）
1. 标准Scheme：顺序求值的限制
2. 正则序求值？
3. 不确定顺序？
4. 元循环：用被求值的语言写出的此语言的求值器
  1. 模型：实际表现为eval和apply的相互作用
    1. 子表达式及运算符组合
    2. 函数调用：构造对应的‘环境’
5. p253 (define eval (exp env) (cond ((self-evaluating? exp) exp)
  ((variable? exp) (lookup-variable-value exp env))
  ((quoted? exp) (text-of-quotation exp))
  ...
6. (define apply (procedure arguments) (cond
  ((primitive? procedure) (apply-primitive procedure arguments))
  ((compound? procedure) (eval-sequence
  (procedure-body procedure)
  (extend-environment (procedure-parameters procedure) arguments (procedure-environment procedure))))
p255 list-of-values：总是从右向左（或相反）求值运算对象，无论基础的Lisp采用什么求值顺序？
p259 这种用户定义变换称为宏，但引入了一个微妙的名字冲突问题 ...
let*，命名let，。。。
运行求值器：setup-environment（恩，想起了v8里的runtime函数。。。）
1. driver-loop：REPL
内部定义（对前面求值器实现局部变量的改进）
1. 。。。为此只需在求值如何值表达式之前，在当前环境里建立起所有的局部变量
2. lambda？
3. p271 letrec：变量和约束都是同时建立的？？这样也就允许了约束的递归
4. p272 确实有可能不用letrec（甚至define）描述递归过程，但方式要微妙得多。。。
  1. 这里的例子是Y组合子吗？（lambda作用于lambda！）
将语法分析与执行分离（？中间代码？VM？）：编译器
1. eval：分为2个部分，analyze返回一个‘执行过程’（lambda对象）
Scheme变形：惰性求值
1. 正则序（Haskell）和应用序（Scheme）
2. 严格与非严格：cons？？
3. 一个采用惰性求值的求值器：基本想法：延时参数不求值，转换为thunk对象
  1. 对thunk中表达式求值的过程：force
    1. 记忆第一次force的结果：按需调用；不记忆：按名调用
4. p283 关于‘副作用’的复杂讨论：eval-sequence、for-each
5. p284 ‘有了惰性求值后，流和表就完全一样了’
Scheme变形2：非确定性计算（自动状态空间搜素？类似Prolog的声明式语言？）
1. 或Python的list comprehension？
2. (list (amb 1 2 3) (amb 'a 'b))
3. p289 ‘深度优先搜索’or‘按照历史回溯’
4. 脚注251：‘依赖导向的回溯’=>‘真值保持’
5. 逻辑编程？
6. 实现amb求值器：‘执行环境’和2个‘继续过程’（对应成功/失败分支，实现回溯的关键）
7. p297 可能需要撤销（undo）副作用过程？
8. p298 amb求值器中最复杂的问题，也就是那些将‘继续过程’在相互调用的执行过程之间传来传去的机制
逻辑程序设计
1. p305 脚注262：合一算法和归结原理；Prolog的线性Horn子句
2. e.g. Microshaft人事数据库（搞笑～）：这有点像早期IBM的某个数据库；基于模式的查询系统
p322 为数理逻辑提供过程性解释的问题：死循环～！
1. not
2. P(x) :- P(f(x))
寄存器机器里的计算
1. 数据通路 & 控制器？
2. GCD：remainder 不停地做减法？
3. 子程序？continue寄存器：保存程序调用后的返回地址？
4. 采用堆栈实现递归：save restore
5. 控制器指令：（这已经是native compiler了吧？）
6. 汇编程序
  1. extract-labels
    1. receive过程？
  2. update-insts!
7. p366 3.2.3 为指令生成执行过程？（再重新用Scheme实现控制器指令的解释执行？？？靠）-->‘模拟’
  1. assign
  2. test、branch、goto
  3. make-perform ？
8. 监视机器执行（ring0/kernel debugger？）
  1. make-stack
  2. make-register
存储分配和GC（靠，这书是台湾人翻译的？）
1. 存储看作向量：vector-ref vector-set!
2. 无穷存储的假象：
  1. 例：(accumulate + 0 (filter odd? (enumerate-interval 0 n)))
  2. p379 ‘停止并复制’
    1. root寄存器：working和free区域；将所有root可达对象从working复制到free，然后交换working/free？
  3. 脚注300 另一种方法：‘mark-and-sweep’
显式控制的求值器
1. 一个堆栈和7个寄存器：exp env val continue proc argl unev
2. eval-dispatch
3. apply-dispatch
4. 尾递归
5. 求值器的执行：eceval 3层模拟？？？
  1. 错误处理，signal-error
编译
1. p398 脚注319：实际上，这种编译器可以比解释器做得更简单。。。
2. (define (compile exp target linkage) ...
3. p403 脚注321：反引号
4. p411 脚注325：... 事实上，复杂的Lisp编译器也可以用堆栈保存实参而又不破坏尾递归 ...
5. 指令序列的组合：append-instruction-sequences
  1. preserving
  2. tack-on-instruction-sequence
6. p428 在一种新机器上实现Lisp：修改代码生成器（后端），为新机器生成代码；然后编译这个编译器本身！
7. p430 代码生成器的C语言后端

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