Lisp: основное правило вычисления
В базовом Лиспе есть только два типа объектов: атомы и списки. Под списком подразумевается любая последовательность допустимых объектов, то есть атомов или снова списков (а значит, допускаются вложенные списки). Атомы бывают двух видов: константы (1, 2, …, T для истины и Nil для лжи или пустого списка) и «символы». Символы очень похожи на идентификаторы в привычных языках программирования, однако имеются особенности. Можно сказать, что каждый символ имеет два значения: обычное значение и функциональное значение (однако любое из них может быть пустым). «Функциональное значение» означает, что с любым символом может быть связана некоторая функция.
Любой объект в Лиспе вычисляется по достаточно простому основному правилу вычисления.
- Константы вычисляются к своему собственному значению.
- Символы вычисляются к своему обычному значению.
- Списки вычисляются так: первый элемент списка (обычно — символ, иначе ошибка) вычисляется к своему функциональному значению, последующие элементы сначала вычисляются с помощью данного основного правила рекурсивно, а полученные в результате этого значения передаются полученной от первого элемента списка функции в качестве аргументов.
Таким образом, любое нетривиальное вычисление в Лиспе выглядит как список, первый элемент которого это «имя» функции. Например:
> (+ 1 2)
3(Здесь символ > означает, что этот пример вводится в окно интерпретатора Lisp.) В свете основного правила очевидно, что следующая запись приведёт к ошибке.
> (1 + 2)
*** - EVAL: 1 не является именем функции
Довольно часто возникает необходимость отложить вычисление тех или иных элементов. Пример: для каких-либо целей нужен список символов TO BE OR NOT TO BE. Это 6 символов, которым покамест не приписано никаких значений (ни обычных, ни функциональных). Самый простой способ получить в Лиспе список — использовать круглые скобки. Таким образом, можно было бы написать:
> (TO BE OR NOT TO BE)
*** - EVAL: функция TO не определена
Однако по правилу вычисления списков транслятор обязан найти функциональное значение символа TO, затем найти обычные значения символов BE, OR и т. д. Ясно, что это приводит к ошибке. Чтобы отменить вычисление этого списка следует использовать «квотирование»:
<source lang="Lisp">> '(TO BE OR NOT TO BE)
(TO BE OR NOT TO BE)В этом случае интерпретатор остался довольным и вывел результат введённого выражения — нужный нам список.
Правило вычисления квотированных объектов звучит так: квотированный объект всегда вычисляется к самому себе. То есть, к примеру, символ вычисляется к символу, а не к своему обычному значению (как в основном правиле), и т. д.
