lisp - 带有 cons() 的意外输出

Question

我来自命令式背景，但这些天我尝试使用 LISP（Common LISP）

我在这里读到了cons

(cons x L)：

给定一个 LISP 对象 x 和一个列表 L，计算 (cons x L) 创建一个包含 x 和 L 中的元素的列表。

当我故意不使用列表作为第二个参数时，即当我使用

(cons 'a 'a)我期待一个错误，但哇！我得到了(A . A)。

我错过了什么，什么是 (A . A)？

Answer 1

Cons构造一个“cons cell”。这最初与列表无关。一个 cons 单元格是一对两个值。一个 cons 单元格以书面形式由“点对”表示，例如(A . B)，它保存两个值'A和'B。

cons 单元格中的两个位置称为“car”和“cdr”。您可以将这样的 cons 单元可视化为一个二等分的块：

  car   cdr
+-----+-----+
|  A  |  B  |
+-----+-----+

在 Lisp 中，一个值也可以是对其他东西的引用，例如，另一个 cons 单元格：

+-----+-----+       +-----+-----+
|  A  |   --------> |  B  |  C  |
+-----+-----+       +-----+-----+

这将以“点对”形式表示为(A . (B . C))。你可以这样继续：

+-----+-----+       +-----+-----+       +-----+-----+
|  A  |   --------> |  B  |   --------> |  C  |  D  |
+-----+-----+       +-----+-----+       +-----+-----+

这是(A . (B . (C . D))). 如您所见，在这样的结构中，值始终位于carcons 单元格中，并且cdr指向结构的其余部分。一个例外是最后一个值，它位于 last 中cdr。不过，我们不需要这个例外：NIL在 Lisp 中有一个特殊的值，它表示“无”。通过放入NILlast cdr，您有一个方便的哨兵值，并且您的所有值都在cars 中：

+-----+-----+       +-----+-----+       +-----+-----+       +-----+-----+
|  A  |   --------> |  B  |   --------> |  C  |   --------> |  D  | NIL |
+-----+-----+       +-----+-----+       +-----+-----+       +-----+-----+

这就是在 Lisp 中构建列表的方式。由于(A . (B . (C . (D . NIL))))有点笨拙，也可以简单地表示为(A B C D)。 NIL也称为空列表()；这些是同一事物的可交换符号。

现在您可以看到为什么(cons x list)返回另一个列表。 简单地用inCons构造另一个 cons 单元格，并在中引用：xcarlistcdr

+-----+-----+
|  X  |   --------> list
+-----+-----+

如果list是(A B)，则结果为：

+-----+-----+       +-----+-----+       +-----+-----+
|  X  |   --------> |  A  |   --------> |  B  | NIL |
+-----+-----+       +-----+-----+       +-----+-----+

因此，(cons x '(a b))评估为(x a b)。

列表只是 cons 单元格的一种非常常见的用法。实际上，您还可以从 cons 单元格、循环列表或任何有向图构造任意树。

Answer 2

'a是一个 lisp atom 并且(A . A)是一个退化列表，称为cons 单元或“点对”。由于您没有传递参数列表L，因此(cons x L)您返回了一个单元格。

Answer 3

（缺点 x L）

给定 x 和 L，CONS 返回一个新的 cons 单元，其中 x 作为该单元的 CAR，L 作为该单元的 CDR。

列表是 cons 单元的链接链。

CL-USER 141 > (sdraw '(a b c))

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

CL-USER 142 > (sdraw (cons 'foo '(a b c)))

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

如果 CONS 得到两个符号作为参数，它看起来像这样：

CL-USER 143 > (sdraw (cons 'foo 'bar))

[*|*]---> BAR
  |
  v
 FOO