初识LISP（1）——基本的结构、语法与数据类型

来源：互联网发布：销售知乎编辑：程序博客网时间：2024/04/29 15:40

既然下定决心学习LISP，我计划学习LISP的过程都以博客的形式做总结。当然是需要参考学习网上的教程，网上的教程讲解的比较详细。而我打算以自己的理解来做尽可能简洁的总结，一方面将自己的学习过程做一个回顾，另一方面，如果日后忘记了什么知识点，也方便查询。

一、LISP—程序结构

首先lisp很独特的一点就是圆括号，程序自始至终都是圆括号，例如函数、表达式……这一特色的功能与Java的花括号“{}”和Python的缩进功能类似。LISP的前缀表示方法类似于栈的概念，即a+b，写作(+ a b)，下面第一句就是实现(3+5)/2，值得注意的是运算符和数字之间必须以空格间隔开，这是最基本的语法要求。

(print (/ (+ 3 5) 2))(format t "~%");打印一个换行符(write-line "Hello World!");最经典的，打印“Hello World!”

二、LISP—基本语法

这里需要记住的是LISP的三个基本块：原子、列表和字符串。原子可以理解成编译器视角下的单一元素，可以由数字、字母和特殊字符组成。而列表是包含原子与子列表的序列。字符串是由双引号括起的字符。

需要注意的是1.LISP语言不区分大小写；

2.过去调用函数的方式为f(x)，而在LISP的世界一切都是平等的，写作(f x)；

3.只有三种类型的元素是常数，返回的是自己的值：数字；字母t，代表逻辑真；nil，代表逻辑假，还有一个空的列表。

LISP允许名字里包含数字，但是也别过分到都是数字，这样编译器只能认为这是数字了好吧。之前说原子里可以包含特殊字符，比如什么双引号、冒号什么的，那么也需要有转义字符的，转义字符是（）。

最后值得一提的，先看代码：

(write (* 2 3));这行代码会打印出乘法结果6，而如果要打印出(* 2 3)，也就是不进行求值，那可以通过以下代码实现(write ' (* 2 3));没错，就是加一个单引号在前面~~其实想实现这个功能还有一种办法的(format t "(* 2 3)");最传统的打印字符串的好吧，其实也就是打印原子或列表的字面结果。

三、LISP—数据类型

类型说明符是数据类型的系统定义的符号。
arrayfixnumpackagesimple-stringatomfloatpathnamesimple-vectorbignumfunctionrandom-statesingle-floatbithash-tableratiostandard-charbit-vectorintegerrationalstreamcharacterkeywordreadtablestring[common]listsequence[string-char]compiled-functionlong-floatshort-floatsymbolcomplexnillsigned-bytetconsnullsimple-arrayunsigned-bytedouble-floatnumbersimple-bit-vectorvector

没有什么可说的，类型说明符也只能等以后遇见什么再聊吧。先看几行代码吧：

(setq a 10)(print a);前一句可以理解成a是10的变量引用，这里打印了a(setq b 20)(print (type-of b));

输出结果为

(INTEGER 0 281474976710655)

很显然这里输出的b的类型，而后面的两个数代表的是b的值在这个范围内，后面那个数肯定是有背景的，换算成十六进制即为FFFF FFFF FFFF ，可以尝试一下当输入为

(setq x 281474976710656)  ；构建一个符号指定一个值(setq x 281474976710657)(print (type-of x));分别运行上面的代码，得到的都是  (INTEGER (281474976710655))  ，即是变量的值大于这个临界值。

四、LISP—宏

我觉得这里的宏完全可以当做函数对待，宏的定义是使用defmacro来实现的。

;宏定义(defmacro setTo10(num)  (setq num 10)  (print num))(setq x 25)(print x)(setTo10 x)

五、LISP—变量

全局变量是通过defvar来定义的，而局部变量有三种结构可以创建：setq、let和prog

(defvar x 123);(print x)(write x)(setq x 10)(setq y 20)(format t "x = ~2d y = ~2d ~%" x y);类似于C语言的形式，大概理解是令t指向总字符串(format t "x = ~2d y = ~2d " x y);“~%”是换行作用,~2d是两位整型数

;局部变量的使用，分别定义的x、y和z之间不互相冲突(let ((x ' a)     (y ' b)     (z ' c))(format t "x = ~a ~% y = ~a ~% z = ~a ~%" x y z))(prog ((x ' (a b c))      (y ' (1 2 3))      (z ' (p q 10)))(format t "x = ~a ~% y = ~a ~% z = ~a" x y z));~b是输出二进制编码，~a是输出字符

六、LISP—常量

常量通过defconstant声明得到，defun即是定义函数。

;声明圆周率为全局常量，定义一个得到圆面积的函数(defconstant PI 3.141592)(defun area-cirlce(rad)    (terpri)    (format t "Radius = ~5f" rad)    (format t "~%Area = ~10f" (* PI rad rad)))(area-cirlce 10)

七、LISP—运算符

运算符是一个符号，它告诉编译器执行特定的数学或逻辑操作。其中对数据的运算操作归类为四种：算术运算、比较操作、逻辑运算和位运算。

算术运算：
运算符描述Example+增加了两个操作数(+ A B) = 30-从第一数减去第二个操作数(- A B)= -10*乘两个操作数(* A B) = 200/通过取消分子除以分子(/ B A) = 2mod,rem模运算符和其余整数除法后(mod B A ) = 0incf递增运算符，所指定的第二个参数增加整数值(incf A 3) = 13decf递减操作符，通过指定的第二个参数减小整数值(decf A 4) = 9

比较操作：
Operator描述Example=检查如果操作数的值都相等与否，如果是的话那么条件为真。(= A B)= true./=检查如果操作数的值都不同，或没有，如果值不相等，则条件为真。(/= A B) =true.>检查如果操作数的值单调递减。(> A B) !=true.<检查如果操作数的值单调递增。(< A B) = true.>=如有左操作数的值大于或等于下一个右操作数的值，如果是则条件检查为真。(>= A B) !=true.<=如有左操作数的值小于或等于其右操作数的值，如果是，则条件检查为真。(<= A B) = true.max它比较两个或多个参数，并返回最大值。(max A B) 返回20min它比较两个或多个参数，并返回最小值。(min A B) 返回 20

布尔值逻辑操作：
运算符描述示例and这需要任意数量的参数。该参数是从左向右计算。如果所有参数的计算结果为非零，那么最后一个参数的值返回。否则就返回nil。(and A B) = NIL.or这需要任意数量的参数。该参数是从左向右计算的，直到一个计算结果为非零，则此情况下返回参数值，否则返回nil。(or A B) = 5.not它接受一个参数，并返回t，如果参数的计算结果为nil。(not A) = T.

对数位运算操作：
操作符描述Examplelogand这将返回位逻辑的参数和。如果没有给出参数，则结果为-1，这是该操作的标识。(logand a b)) = 12logior这将返回位逻辑包括它的参数或。如果没有给出参数，那么结果是零，这是该操作的标识。(logior a b) = 61logxor这将返回其参数的按位逻辑异或。如果没有给出参数，那么结果是零，这是该操作的标识。(logxor a b) = 49lognor这不返回的逐位它的参数。如果没有给出参数，则结果为-1，这是该操作的标识。(lognor a b) = -62,logeqv这将返回其参数的逐位逻辑相等（也称为异或非）。如果没有给出参数，则结果为-1，这是该操作的标识。(logeqv a b) = -50

这里就只给出算术运算和比较运算的代码，其中对数位运算就是以二进制数之间进行与、或、异或等操作，然后运算的结果以十进制的形式输出。

;运算符，算术运算(setq a 10)(setq b 20)(format t "~%和：~d" (+ a b))(format t "~%差：~d" (- a b))(format t "~%积：~d" (* a b))(format t "~%商：~d" (/ a b))(format t "~%取余：~d" (mod a b))(format t "~%取余2：~d" (rem a b))(format t "~%加的和：~d" (incf a 3))(format t "~%减的差：~d" (decf a 5));比较运算(format t "~%是否相等？ ~a" (= a b))(format t "~%是否不等？ ~a" (/= a b))(format t "~%是否小于？ ~a" (< a b))(format t "~%是否大于？ ~a" (> a b))(format t "~%是否大于等于？ ~a" (>= a b))(format t "~%是否小于等于？ ~a" (<= a b))(format t "~%最大值？ ~a" (max a b 15 30))(format t "~%最小值？ ~a" (min a b 15 30))

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