Базовые функции языка.

Функции разбора.

Функция CAR возвращает в качестве значения первый элемент списка.

(CAR список) ð S - выражение (атом либо список).

_(CAR ‘(a b c d)) ð a

_(CAR ‘((a b) c d)) ð

_(CAR ‘(a)) ð

_(CAR NIL) ð «Голова пустого списка - пустой список.»

Вызов функции CAR с аргументом (a b c d) без апострофа был бы проинтерпретирован как вызов функции «a» с аргументом «b c d», и было бы получено сообщение об ошибке.

Функция CAR имеет смысл только для аргументов, являющихся списками.

(CAR ‘a) ð Error

Функция CDR - возвращает в качестве значения хвостовую часть списка, т. е. список, получаемый из исходного списка после удаления из него головного элемента:

(CDR список) ð список

Функция CDR определена только для списков.

_(CDR ‘(a b c d)) ð (b c d)

_(CDR ‘((a b) c d)) ð

_(CDR ‘(a (b c d))) ð

_(CDR ‘(a)) ð

_(CDR NIL) ð

_(CDR ‘a) ð

Функция создания CONS.

Функция CONS строит новый список из переданных ей в качестве аргументов головы и хвоста.

(CONS голова хвост)

Для того чтобы можно было включить первый элемент функции CONS в качестве первого элемента значения второго аргумента этой функции, второй аргумент должен быть списком. Значением функции CONS всегда будет список:

(CONS s-выражение список) ð список

_(CONS ‘a ‘(b c)) ð (a b c)

_(CONS ‘(a b) ‘(c d)) ð

_(CONS (+ 1 2) ‘(+ 3)) ð

_(CONS ‘(a b c) NIL) ð

_(CONS NIL ‘(a b c)) ð

Предикаты ATOM, EQ, EQL, EQUAL.

Предикат - функция, которая определяет, обладает ли аргумент определенным свойством, и возвращает в качестве значения NIL или T.

Предикат ATOM - проверяет, является ли аргумент атомом:

(ATOM s - выражение)

Значением вызова ATOM будет T, если аргументом является атом, и NIL - в противном случае.

_(ATOM ‘a) ð T

_(ATOM ‘(a b c)) ð

_(ATOM NIL) ð

_(ATOM ‘(NIL)) ð

Предикат EQ сравнивает два символа и возвращает значение T, если они идентичны, в противном случае - NIL. С помощью EQ сравнивают только символы или константы T и NIL.

_(EQ ‘a ‘b) ð NIL

_(EQ ‘a (CAR ‘(a b c))) ð

_(EQ NIL ()) ð

Предикат EQL работает так же как и EQ, но дополнительно позволяет сравнивать однотипные числа.

_(EQL 2 2) ð T

_(EQL 2.0 2.0) ð

_(EQL 2 2.0) ð

Для сравнения чисел различных типов используют предикат «=». Значением предиката «=» является T в случае равенства чисел независимо от их типов и внешнего вида записи.

(= 2 2.0) ð

Предикат EQUAL проверяет идентичность записей. Он работает как EQL, но дополнительно проверяет одинаковость двух списков. Если внешняя структура двух лисповских объектов одинакова, то результатом EQUAL будет T.

_(EQUAL ‘a ‘a) ð T

_(EQUAL ‘(a b c) ‘(a b c)) ð

_(EQUAL ‘(a b c) ‘(CONS ‘a ‘(b c))) ð

_(EQUAL 1.0 1) ð

Функция NULL проверяет на пустой список.

_(NULL ‘()) ð

Вложенные вызовы CAR и CDR.

Комбинации вызовов CAR и CDR образуют уходящие в глубину списка обращения, в Лиспе для этого используется более короткая запись. Желаемую комбинацию вызовов CAR и CDR можно записать в виде одного вызова функции:

(C...R список)

Вместо многоточия записывается нужная комбинация из букв A и D (для CAR и CDR соответственно). В один вызов можно объединять не более четырех функций CAR и CDR.

(CADAR x) ó (CAR (CDR (CAR x)))

_(CDDAR ‘((a b c d) e)) ð

_(CDDR ‘(k l m)) ð

Функция LIST - создает список из элементов. Она возвращает в качестве своего значения список из значений аргументов. Количество аргументов произвольно.

_(LIST ‘a ‘b ‘c) ð

_(LIST ‘a ‘b (+ 1 2)) ð

4. Символы, свойства символов.

Функции присваивания: SET, SETQ, SETF.

Функция SET - присваивает символу или связывает с ним некоторое значение. Причем она вычисляет оба своих аргумента. Установленная связь действительна до конца работы, если этому имени не будет присвоено новое значение функцией SET.

_(SET ‘a ‘(b c d)) ð

_a ð

_(SET (CAR a) (CDR (o f g)) ð

_a ð

_(CAR a) ð

_b ð

Значение символа вычисляется с помощью специальной функции Symbol-value, которая возвращает в качестве значения значение своего аргумента.

_(Symbol-value (CAR a)) ð (f g)

Функция SETQ - связывает имя, не вычисляя его. Эта функция отличается от SET тем, что вычисляет только второй аргумент.

_(SETQ d ‘(l m n)) ð

Функция SETF - обобщенная функция присваивания. SETF используется для занесения значения в ячейку памяти.

(SETF ячейка-памяти значение)

_(SETF ячейка ‘(a b c)) ð

_ ячейка ð

Переменная «ячейка» без апострофа указывает на ячейку памяти, куда помещается в качестве значения список (a b c).

Свойства символа.

В Лиспе с символом можно связать именованные свойства. Свойства символа записываются в хранимый вместе с символом список свойств. Свойство имеет имя и значение. Список свойств может быть пуст. Его можно изменять или удалять без ограничений.

(имя1 знач1 имя2 знач2... имяN значN)

Пусть имя студент имеет следующий список свойств:

(имя Иван отчество Иванович фамилия Иванов)

Функция GET - возвращает значение свойства, связанного с символом.

(GET символ свойство)

При отсутствии свойства функция GET возвращает NIL в качестве ответа.

_(GET ‘студент ‘имя) ð Иван

_(GET ‘студент ‘группа) ð NIL

Присваивание и удаление свойств.

Для присваивания символу свойств в MuLisp (как и в Common Lisp) отдельной функции нет. Для этого используются уже известные нам функции:

(SETF (GET символ свойство) значение)

_(SETF (GET ‘студент ’группа) ’РВ-90-1) ð РВ-90-1

_(GET ‘студент ’группа) ð РВ-90-1

Удаление свойства и его значения осуществляется псевдофункцией REMPROP:

Эта функция возвращает в качестве значения имя удаляемого свойства. Если удаляемого свойства нет, то возвращается NIL.

(REMPROP символ свойство)

_(REMPROP ‘студент ’группа) ð группа

_(GET ‘студент ’группа) ð NIL

_(REMPROP ‘студент ’ср_бал) ð NIL

Для просмотра всего списка свойств используют функцию SYMBOL-PLIST. Значением функции является весь список свойств.

(SYMBOL-PLIST ‘СИМВОЛ)

(SYMBOL-PLIST ‘студент) ð (имя Иван отчество Иванович фамилия Иванов)

Свойства символов независимо от их значений доступны из всех контекстов пока не будут явно изменены или удалены. Изменение значения символа не влияет на другие свойства. Свойства символа передаются другому символу с помощью функции SETQ.

5. Средства языка для работы с числами. (Математические и логические функции).

В языке Лисп как для вызова функций, так и для записи выражения принята единообразная префиксная форма записи, при которой как имя функции или действия, так и сами аргументы записываются внутри скобок:

(f x), (g x y), (h x (g y z)) и т. д.

Арифметические действия:

(+ числа) - сложение чисел

(- число числа) - вычитание чисел из числа

(* числа) - умножение чисел

и т. д.

_(+ 5 7 4) ð 16

_(- 10 3 4 1) ð 2

_(/ 15 3) ð 5

Сравнение чисел:

(= число числа) ð равны (все)

(< число числа) ð меньше (для всех)

(> число числа) ð больше (для всех)

и т. д.

Числовые предикаты:

(ZEROP число) ð проверка на ноль

(MINUSP число) ð проверка на отрицательность

и т. д.

Логические действия:

(NOT объект) ð логическое отрицание

(AND (формы)) ð логическое И

(OR (формы)) ð логическое ИЛИ

_(AND (ATOM NIL) (NULL NIL) (EQ NIL NIL)) ð T

_(NOT (NULL NIL)) ð NIL

Кроме приведенных, существует множество других, но не менее полезных функций.

6. Задание к лабораторной работе.

1. Записать и вычислить s-выражения для следующих формул:

1)

2) (3 * 17) + (4 * 19)

2. Построить диаграммы списочных ячеек для выражений:

1) (+ 3 5)

2) (x (a b (c)))

3) (/(* (+ 3 7) (- 10 7)) (3))

3. Запишите последовательности вызовов CAR и CDR, выделяющие из приведенных ниже списков символ «а». Упростите эти вызовы с помощью функций C...R.

а) (1 2 3 а 4)

б) (1 2 3 4 а)

в) ((1) (2 3) (а 4))

г) ((1) ((2 3 а) (4)))

д) ((1) (2 X) (3 (4)))

е) (1 (2 (3 4 X)))

ж) ((1) ((2 3 а 4)))

з) (1 (2 ((3 4 (5 (6 а))))))

4. Вычислить выражения:

4) ’(+ 2 (* 3 4))

5) (+ 2 ’(* 3 4))

6) (+ 2 (’* 3 4))

7) (+ 2 (* 3 ’4))

8) (caar ‘(A))

9) (caar ‘((A)))

10) (car ‘(A B C))

11) (caadr (cadr ’(a ’(b (c)))))

12) (list (+ 2 3) (- 5 1) (caar ’ ((3 4 5))) (cddr ‘ (+ 2 3)))

13) (cons nil ’(1 2 3))

14) (car ’(car (a b c)))

15) (cdr (car (cdr ’(a b c))))

16) (list (cons nil nil))

17) (cons ’(nil) ’(nil))

18) (cons (car ’(a b)) (cdr ’(a b)))

19) (list ’a ’b) ’(car (c d))

5. Каково значение каждого из следующих выражений:

a) (ATOM (CAR (QUOTE ((1 2) 3 4))));

b) (NULL (CDDR (QUOTE ((5 6) (7 8)))));

c) (EQUAL (CAR (QUOTE ((7)))) (CDR (QUOTE (5 7))));

d) (ZEROP (CADDDR (QUOTE (3 2 1 0))));

6. Проделайте следующие вычисления с помощью интерпретатора Лиспа:

а) 3.234*(45.6+2.43)

б) 55+21.3+1.54*2.5432-32

в) (34-21.5676-43)/(342+32*4.1)

7. Определите значения следующих выражений:

а) ‘(+ 2 (* 3 5))

б) (+ 2 ‘(* 3 5))

в) (+ 2 (’ * 3 5))

г) (+ 2 (* 3 ’5))

д) (quote ‘quote)

е) (quote 6)

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: