lisp - “缺点”在 Lisp 中是如何工作的？

Question

我正在学习 Lisp，但我在 Lisp 编程方面没有经验。在我的部分学习中，我遇到了以下示例：

> (cons ‘a ‘(a b))  ----> (A A B)
> (cons ‘(a b) ‘a)  ----> ((A B).A)

我想知道为什么当我们有(cons 'a '(ab))时响应是(AAB)以及为什么当我们稍微改变它并将'a放在(ab)之后时，响应是一个点列表，例如((AB ).A) ? 第一个代码行和第二个代码行有什么区别？这些代码背后发生了什么？

Answer 1

如果您将它们视为cons-cells，则很容易理解。

简而言之，一个 cons 单元格正好包含两个值。对此的正常表示法是使用点，例如：

(cons 'a 'b) ==> (A . B)

但由于列表在 LISP 中经常使用，更好的表示法是去掉点。列表是通过让第二个元素成为一个新的 cons 单元格而创建的，最后一个结尾是一个终止符（通常是 nil，或者'()在 Common Lisp 中）。所以这两个是相等的：

(cons 'a (cons 'b '())) ==> (A B)
(list 'a 'b) ==> (A B)

因此(cons 'a 'b)创建了一个单元格[a,b]，(list 'a 'b)并将创建[a, [b, nil]]. 请注意在 cons 单元格中编码列表的约定：它们以内部nil.

现在，如果你 cons'a到最后一个列表，你将创建一个新的 cons 单元格，其中包含[[a, [b, nil]], a]. 由于这不是一个“正确的”列表，即它不是以 a 结尾的nil，因此写出它的方法是使用点：(cons '(a b) 'a) ==> ((a b) . a)。

如果没有打印点，它必须是一个具有结构的列表[[a, [b, nil]], [a, nil]]。

你的例子

当你这样做(cons 'a '(a b))时，它将获取符号'a和列表'(a b)并将它们放入一个新的 cons 单元格中。所以这将包括[a, [a, [b, nil]]]. 由于这自然以 inner 结尾nil，因此它是不带点的。

至于(cons '(a b) 'a)，现在你会得到[[a, [b, nil]], a]的。这不会以内部结尾nil，因此将使用点符号。

我们可以使用 cons 使最后一个示例以内部 nil 结尾吗？是的，如果我们这样做

(cons '(a b) (cons 'a '())) ==> ((A B) A)

最后，

(list '(a b) 'a))

相当于

(cons (cons (cons 'a (cons 'b '())) (cons 'a '())))

Answer 2

看到这个可视化：

CL-USER 7 > (sdraw:sdraw '(A A B))

[*|*]--->[*|*]--->[*|*]--->NIL
 |        |        |
 v        v        v
 A        A        B

CL-USER 8 > (sdraw:sdraw '((A B) . A))

[*|*]--->A
 |
 v
[*|*]--->[*|*]--->NIL
 |        |
 v        v
 A        B

还：

CL-USER 9 > (sdraw:sdraw '(A B))

[*|*]--->[*|*]--->NIL
 |        |
 v        v
 A        B

CL-USER 10 > (sdraw:sdraw (cons 'A '(A B)))

[*|*]--->[*|*]--->[*|*]--->NIL
 |        |        |
 v        v        v
 A        A        B

CL-USER 11 > (sdraw:sdraw (cons '(A B) 'A))

[*|*]--->A
 |
 v
[*|*]--->[*|*]--->NIL
 |        |
 v        v
 A        B

Answer 3

Acons是一个可以包含两个值的数据结构。例如(cons 1 2) ; ==> (1 . 2)。第一部分是car，第二部分是cdr。Acons是 alist如果它cdr是nilor 或 a list。因此 (1 . (2 . (3 . ())))是一个列表。

打印时，如果是 a或cons，则省略点。的外括号也被省略。因而被打印和被打印。它是相同的结构，但具有不同的可视化。A中没有这个规则。cdrconsnilcdr(3 . ())(3)(1 . (2 . (3 . ())))(1 2 3)conscar

当是一个列表时，读取函数cons使用点和奇怪的异常打印格式读取。cdr它将在读取时表现得好像它是cons.

两者都有一个特殊规则，read即使print它是cons.

(cons ‘a ‘(a b))  ----> (A . (A B)) 
(cons ‘(a b) ‘a)  ----> ((A B) . A)

打印时，第一个是一个包含 3 个元素的列表，因为它cdr是一个列表。

Answer 4

一个列表 (abc) 被表示（在内部存储）为三个 cons-cells (cons 'a (cons 'b (cons 'c '())：. 请注意，最后一对在其 cdr 中有 '()。

最后一个 cdr 为 '() 的一系列 cons-cell 被打印机打印为列表。该示例因此打印为 (abc)。

我们来看看： (cons 'a '(a b))。

列表 '(ab) 表示为 (cons 'a (cons 'b '())。这意味着 (cons 'a '(a b))产生：(cons 'a (cons 'a (cons 'b '()))。

我们来看看：(cons '(a b) 'a)。

列表 '(ab) 表示为 (cons 'a (cons 'b '())。这意味着 (cons (cons '(a b) 'a))产生(cons (cons 'a (cons 'b '()) 'a).

请注意，本系列不以'(). 显示打印机使用点表示法。( ... . 'a)表示一个值由一系列 cons-cells 组成，并且最后一个 cdr 包含'a. 该值(cons (cons 'a (cons 'b '()) 'a)因此打印为'((a b) . a)。

Answer 5

cons 只是一个 pair 数据类型。例如，(cons 1 2)是一对1and 2，它将打印两个元素，由一个点分隔，如(1 . 2)。

列表在内部表示为嵌套的 conses，例如列表(1 2 3)是(cons 1 (cons 2 (cons 3 '())).