Lisp cons（）的意外输出

我来自一个命令式的背景，但这些天我在尝试LISP（Common LISP）

我读到了关于cons

（cons x L）：

给定一个LISP对象x和一个列表L，求值（cons x L）将创建一个包含x的列表，后跟L中的元素

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）

我以为会出错，但哇！我得到了

（A.A）

---

我错过了什么，什么是

（A.A）

？

'A

是一个lisp原子，

（A.A）

是一个称为或“点对”的退化列表。由于您没有在

（cons x L）

中传递参数

L

的列表，因此返回了一个单元格。

（cons x L）

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

列表是cons单元格的链接链

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获得两个符号作为参数，则如下所示：

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

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

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

---

Cons

构造一个“Cons单元”。起初，这与列表无关。cons单元格是由两个值组成的一对。cons单元格以书面形式由“点对”表示，例如

（A.B）

，它包含两个值

'A

和

'B

cons单元中的两个位置称为“car”和“cdr”。可以将此类cons单元可视化为对分块：

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

在Lisp中，值也可以是对其他内容的引用，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））

。您可以这样继续：

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

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

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

这是

（A.（B.（C.D））

。如您所见，在这种结构中，值始终位于cons单元格的

car

中，

cdr

指向结构的其余部分。例外情况是最后一个值，它位于最后一个

cdr

中。不过，我们不需要这个异常：在Lisp中有一个特殊的值

NIL

，表示“nothing”。通过将

NIL

放入最后一个

cdr

，您就有了一个方便的哨兵值，并且您的所有值都在

车中

s：

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

这就是Lisp中列表的构造方式。由于

（A.（B.（C.（D.NIL））

有点笨拙，它也可以简单地表示为

（A.B.C.D）

NIL

也称为空列表

（）

；这些是相同事物的可交换符号

现在您可以看到为什么

（cons x list）

返回另一个列表

Cons

只需在

car

中用

x

和

cdr

中对

列表的引用构造另一个Cons单元格：

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

如果
列表
是
（A B）
，则其计算结果如下：

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

因此，
（cons x'（ab））
的计算结果为
（xab）

列表只是cons单元格的一个非常常见的用途。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