Lisp:list vs S-expression

我正在学习口齿不清。我遇到了两个术语“列表”和“S表达式”。我就是分不清他们。它们只是Lisp中的同义词吗？

首先，并非所有的S表达式都表示列表；表示裸原子的表达式（如

foobar

）也被视为S表达式。与“cons单元格”语法一样，当“cons”部分本身不是另一个列表（或nil）时使用

（car.cons）

。更常见的列表表达式，如

（abcdd）

，只是嵌套cons单元格链的语法糖；该示例扩展为

（a.（b.（c.（d.nil））

其次，术语“S-expression”指的是语法-

（像这样的项目（可能是嵌套的））

。这样的S表达式是Lisp源代码中列表的表示形式，但从技术上讲，它本身并不是一个列表。这种区别与十进制数字序列与其数值之间的区别相同，或者引号内的字符序列与结果字符串之间的区别相同

这也许是一种过于技术性的区别；程序员通常引用值的文字表示，就好像它们本身就是值一样。但是对于Lisp和list，事情会变得有点棘手，因为Lisp程序中的所有内容在技术上都是一个list

例如，考虑这个表达式：

（+12）

上面是一个简单的S表达式，它表示一个平面列表，由原子

+

、

1

和

2

组成

但是，在Lisp程序中，这样的列表将被解释为对

+

函数的调用，其中1和2作为参数。（请注意，这样解释的是列表，而不是S表达式；计算器得到的是已由读取器预解析的列表，而不是源代码文本。）

因此，尽管上面的S表达式表示一个列表，但在Lisp程序的上下文中，它很少被称为“列表”。除非讨论宏或读取器的内部工作，或者因为其他代码生成或解析上下文而参与元语法讨论，否则典型的Lisp程序员会将上述内容视为数值表达式

另一方面，以下任何S表达式都可能被称为“列表”，因为将它们作为Lisp代码进行计算将生成由上述文字S表达式表示的列表作为运行时值：

'(+ 1 2)
(quote (+ 1 2))
(list '+ 1 2)

---

当然，代码和数据的等价性是Lisp最酷的地方之一，所以区别是不固定的。但我的观点是，虽然上面所有的都是S表达式和列表，但在随意的Lisp语言中，只有一些会被称为“列表”。

您应该首先了解Lisp的主要功能-程序可以作为数据进行操作。与其他语言（如C或Java）不同，在其他语言中，您使用特殊语法（

{

，

}

，

类

，

定义

，等等）编写程序，在Lisp中，您将代码编写为（嵌套的）列表（顺便说一句，这允许直接表示）。再一次：您编写的程序看起来就像语言的数据结构

当你谈论它作为数据时，你称它为“列表”，但是当你谈论程序代码时，你最好使用术语“s-expression”。因此，它们在技术上是相似的，但在不同的环境中使用。这些术语混合在一起的唯一真实的地方是元编程（通常是宏）

---

还要注意的是，s表达式也可能只包含原子（如数字、字符串等）

S表达式是数据的符号。

历史上，s表达式（符号表达式的缩写）被描述为：

• 像

  FOO

  和

  BAR

• 将s表达式作为其第一个和第二个元素的cons单元格：

  （

  expression-1
  expression-2

  ）

• 列表终止符号

  NIL

• 还有一个编写列表的惯例：

  （

  （
  B
  ）
  ）
  编写起来更简单，因为列表
  （a B）

还要注意，历史上程序文本的编写方式不同。函数

ASSOC

的示例

assoc[x;y] =
   eq[caar[y];x] -> cadar[y];
   T -> assoc[x;cdr[y]]

历史上也存在从这些m表达式（元表达式的缩写）到s表达式的映射。如今，大多数Lisp程序代码都是使用s表达式编写的

这里描述了这一点：

在像Common Lisp这样的Lisp编程语言中，现在s表达式有更多的语法，可以编码更多的数据类型：

• 符号：

  symbol123

  ，

  |这是一个带空格的符号|

• 编号：

  123

  ，

  1.0

  ，

  1/3

• 字符串：

  “这是一个字符串”

• 字符：

  \a

  ，

  \space

• 向量：

  #（a b c）

• 费用和清单：

  （a.b）

  ，

  （a.b.c）

• 注释：

  ；这是一条评论

  ，

  | |这是一条评论|#

还有更多

列表

列表是一种数据结构。它由cons单元格和列表结束标记组成。列表在Lisp中有一个表示法，即s表达式中的列表。您可以对列表使用其他一些符号，但在Lisp中，我们已经确定使用s表达式语法来编写它们

旁注：程序和表格

在像Common Lisp这样的编程语言中，编程语言的表达式不是文本，而是数据！这与许多其他编程语言不同。编程语言Common Lisp中的表达式称为

Lisp表单

例如，函数调用是Lisp数据，其中该调用是一个列表，其中函数符号作为其第一个元素，ne

(define S-expression?
    (λ (object)
        (or (atom? object) (list? object))))

;; Where atom? is:

(define atom?
  (λ (object) 
    (and (not (pair? object)) (not (null? object)))))

;; And list? is:

(define list? (λ (object)
  (let loop ((l1 object) (l2 object))
    (if (pair? l1)
        (let ((l1 (cdr l1)))
          (cond ((eq? l1 l2) #f)
                ((pair? l1) (loop (cdr l1) (cdr l2)))
                (else (null? l1))))
        (null? l1)))))