Common Lisp初学点滴

Common Lisp是一门Interactive语言，比较容易上手。无论你是用CLISP，SBCL还是Clozure CL，你都可以很快地写出一个"Hello, World"程序出来。不过千万不要因此低估了Common Lisp，前人的经验表明：Common Lisp是门庞大且复杂的语言，其学习曲线可并不低。要想真正掌握它，需要你有持续的热情、足够的耐心和不断的练习。我接触Common Lisp时间也不长，是个地地道道的初级选手。这段时间看了些书，做了一些练习，这里把我初学Common Lisp过程中的点点滴滴记录下来，以备忘。

俗话说：工欲善其事，必先利其器。Common Lisp开发者们也有着自己一套高效的开发工具。目前无论是在Windows还是在Linux或是其他平台上，最受Lisper们推崇的工具组合是Emacs+ Slime(The Superior Lisp Interaction Mode for Emacs)。鼎鼎大名的Emacs这里就不说了，Slime对于很多非Lisp开发者来说是一个陌生的名字，我们可以把它看成是一种专门为Lisper们提供的一个嵌入到Emacs中的IDE，通过它我们可以在Emacs编辑器中直接进行Lisp代码的求值，编译，宏扩展，符号定义的查找，名字的自动补全以及在线文档查询等操作。我平时开发更多使用的是另外一种编辑神器-VIM，幸运的是已经有人将Slime移植到了Vim下，Slime摇身一变，变成了Slimv（The Superior Lisp Interaction Mode for Vim）。由于接触时间较短，我目前尚不确定在功能上Slimv是否完全等同于Slime。不过就目前来看，Slimv的确让Vim下Common Lisp代码的编写变的高效了许多。

Slimv的安装极其简单：将Slimv包下载到你的$HOME/.vim下（这里以Linux下的安装为例），直接解压即可。Slimv首先为Vim提供了一种名为Paredit Mode(.vim/doc/paredit.txt )的编辑模式，这种模式专门针对Lisp代码源文件，诸如以.lisp为后缀名的文件。该编辑模式保证内容中所有括号、方括号以及双引号均平衡出现，即成对匹配。当你敲入"("，该模式会自动补充对应的")"；删除半个括号时，另半个括号也被自动删除。初次使用Paredit mode很不习惯，特别是不知如何在括号的外层再包裹一层括号，也就是将(list 1 2)变为((list 1 2))。每次在(list 1 2)开始处输入"("，都会得到"()(list 1 2)"。后来才在Stackoverflow上觅到答案：原来先输入"\"再输入"("时，Slimv不会自动补充")"，通过这种方式可以在括号的外围再加上一层括号了，在Lisp实际编程过程当中，嵌套括号的情况还是很多的。

打开一个名为xx.lisp的源文件，Slimv就会自动发挥作用。在Vim的命令模式下，敲入",c"，Slimv会自动启动Swank Server，这个Server运行着一个Common Lisp的REPL，接收并处理嵌入在Vim中的Slimv client端发出的求值、编译、调试等请求，保存你在Vim中与REPL的session内容。Slimv同时会在Vim里创建一个REPL窗口，不过这仅是用来等待你的输入，真正的求值等操作是在Swank Server完成的。

Slimv会自动Detect你已安装的Common Lisp实现，在我的已经安装过Clisp和SBCL的系统中，Slimv优先选择了SBCL。 关于Slimv，这里不再多说什么了，因为其作者已经编写了一份很详尽的Tutorial在这里，有兴趣的朋友可以参考之。

我在读的Common Lisp书籍主要有两本：一本是"黑客与画家"的作者Paul Graham编写的"ANSI Common Lisp"，另外一本则是Peter Seibel的"Practical Common Lisp"(据说该书的中文译本已由binghe完成)。这一周多来，我快速地浏览了Peter Seibel的"Practical Common Lisp"，除了惊奇于一些之前未曾接触过的特殊语法结构（如Closure）之外，也感叹于Common Lisp的复杂，数不尽的function, macro和special operator让我有些迷失和混淆。另外Peter Seibel自称书中有关macro的例子都很初级，但就是这样初级的macro也是甚难以理解的。关于macro的深入领会，我看只能指望Paul Graham的大作："ANSI Common Lisp"和"on lisp"了。

另外一本名为"Common Lisp Quick Reference"的小书也值得一看，不过更适合Common Lisp老手查阅手册时使用。

浏览完"Practical Common Lisp“后，继续精读"ANSI Common Lisp"，并且对其中的习题也不放过。这些练习估计很初级，不过对于我这个初级选手来说正合适。刚刚看完第二章(Welcome to Lisp)，这里将我的习题答案放到这里，供大家批评指正：

练习1.
(a) 14
(b) (1 5)
(c) 7
(d) (NIL 3)

练习2.
[1]> (cons 'a '(b c))
(A B C)
[2]> (cons 'a (cons 'b (cons 'c nil)))
(A B C)
[3]> (cons 'a (list 'b 'c))
(A B C)

练习3.
[1]> (defun my-fourth (x)
          (car (cdr (cdr (cdr x)))))
MY-FOURTH
[2]> (my-fourth '(1 2 3 4 5))
4

练习4.   
[1]> (defun my-max (x y)
         (if (> x y) x y))
MY-MAX
[2]> (my-max 5 6)
6
[3]> (my-max 7 6)
7

以上方案只适用于整数等适用>进行比较的类型，下面是一个更加通用的版本：

[1]> (defun my-max1 (x y comp_func)
         (if (funcall comp_func x y) x y))
MY-MAX1
[2]> (defparameter *cf* (lambda (x y) (if (> x y) t nil)))
*CF*
[3]> (my-max1 5 6 *cf*)
6
[4]> (my-max1 7 6 *cf*)
7
[5]> (defparameter *ccf* (lambda (x y) (if (char> x y) t nil)))
*CCF*
[6]>  (my-max1 #\c #\b *ccf*)
#\c
[7]> (my-max1 #\c #\d *ccf*)
#\d

练习5.
(a) enigma函数的功能是找出list中是否有值为nil的元素，如果有，返回T；否则返回nil
(b) mystery函数的功能是返回x在y列表中的位置(下标)

练习6.
(a) x = car
(car (car (cdr '( a (b c) d ) ) ) )

(b) x = or
(or 13 (/ 1 0))
注：短路求值，后一项在13为t的情况下不被求值，避免了divide by 0错误

(c) x = apply

注意funcall与apply的区别
(funcall function arg1 arg2 …)
==  (apply function arg1 arg2 … nil)
==  (apply function (list arg1 arg2 …))

练习7.
(defun have-list-param-p (x)
  (let ((result nil))
    (dolist (obj x)
      (if (listp obj)
        (setf result t)))
    result))

[1]> (load "list_param.lisp")
;; Loading file list_param.lisp …
;; Loaded file list_param.lisp
T
[38]> (have-list-param-p '(1 2 3))
NIL
[39]> (have-list-param-p '(1 (2 3) 4))
T

练习8.
(a)
iterative solution:
(defun print_dots (number-of-dots)
  (do ((i 1 (+ i 1)))
    ((> i number-of-dots))
    (format t ".")))

recursive solution:
(defun print_dots (number-of-dots)
  (let  ((i number-of-dots))
     (if (> i 1)
        (print_dots (- number-of-dots 1)))
     (format t ".")))

练习9.
(a) 问题所在：remove返回一个新的lst，原来的lst如果包含nil，则+会提示nil is not a number
修改后：
(defun summit (lst)
  (setf lst (remove nil lst)) 
  (apply #'+ lst))

(b) 问题所在：导致无穷递归，提示Program stack overflow. RESET
修改后：
(defun summit (lst)
  (if lst (+ (or (car lst) 0) (summit (cdr lst))) 0))
     
Common Lisp与Haskell不同，Common Lisp并非纯函数式编程语言，其中包含了诸多命令式(imperative)的元素，这样对于习惯了命令式编程的初学者来说，在学习过程中就不会感觉到过于剧烈的思维跳跃了。

© 2011, bigwhite. 版权所有.

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