Lisp编程语言简介与基础语法 – 入门指南

2025-05-03 25

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Lisp(全称 LISt Processor)是一种历史悠久的编程语言家族,以其独特的符号计算函数式编程特性闻名。以下是其核心概念和基础语法


1. Lisp 特点

  • 基于列表:代码和数据均用链表结构表示,语法高度统一。
  • 函数式编程:强调不可变数据和递归,支持高阶函数。
  • 动态类型:变量无需声明类型,运行时确定。
  • 宏系统:允许编写代码生成代码,实现语法扩展。
  • 交互式开发:REPL(Read-Eval-Print Loop)环境快速测试代码。

2. 基础语法

2.1 表达式结构

Lisp 使用前缀表示法(括号包围),形式为:
(函数名 参数1 参数2 ...)
例如:

(+ 2 3)       ; 输出 5(等价于 2 + 3)
(* 4 (+ 1 2)) ; 嵌套表达式,输出 12

2.2 基本数据类型

| 类型 | 示例 |
|------------|-------------------|
| 整数 | 42, -7 |
| 浮点数 | 3.14 |
| 字符串 | "Hello" |
| 符号 | 'foo, 'x |
| 列表 | '(1 2 3) |
| 布尔值 | t(真), nil(假/空) |

2.3 常用操作

  • 定义变量

    (setq x 10) ; 全局变量
    (let ((y 20)) ; 局部变量
      (+ x y))
    
  • 定义函数

    (defun square (n)
      (* n n))
    (square 5) ; 输出 25
    
  • 条件判断

    (if (> x 0)
        "正数"
        "非正数")
    
  • 循环(递归实现):

    (defun factorial (n)
      (if (<= n 1)
          1
          (* n (factorial (- n 1)))))
    
  • 列表操作

    (car '(1 2 3))    ; 取头部 → 1
    (cdr '(1 2 3))    ; 取剩余部分 → (2 3)
    (cons 0 '(1 2))   ; 构造新列表 → (0 1 2)
    

3. 代码示例

计算列表平均值

(defun average (lst)
  (/ (apply #'+ lst) (length lst)))

(average '(10 20 30)) ; 输出 20

4. 主要方言

  • Common Lisp:通用标准,功能丰富。
  • Scheme:简洁,强调函数式编程。
  • Clojure:基于JVM,支持并发编程。

5. 学习建议

  • 交互式REPL 开始练习基础表达式。
  • 掌握 递归思维(替代传统循环)。
  • 理解 S-表达式(代码即数据)的哲学。

Lisp 的简洁性和强大宏系统使其在AI、符号处理等领域仍有广泛应用。

(本文来源:nzw6.com)

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