The Nature of Lisp

The Nature of Lisp
http://www.cnblogs.com/Leap-abead/articles/762180.html

非常佩服, 作者的耐心可以写出这么长的文章, 虽然有些太过于罗嗦

也非常佩服, 作者的想象力和对技术本质的深刻理解, 可以将晦涩的Lisp语法和XML划上等号.

重新审视XML

XML是一种标准化语法, 它以适合人阅读的格式来表达任意的层次化数据 (hirearchical data), 其实就是树型结构.

任何可以用树来表示的数据, 同样可以用XML来表示, 反之亦然

源代码在解析之后也是用树结构来存放的, 任何编译程序都会把源代码解析成一棵抽象语法树, 这样的表示法很恰当, 因为源代码就是层次结构的:
函数包含参数和代码块, 代码快包含表达式和语句, 语句包含变量和运算符等等

所以结论就是任意的源码和XML是应该可以互相转换的. 我们可以把XML作为源代码的通用存储方式, 其实我们能够产生一整套使用统一语法的程序语言, 也能写出转换器, 把已有代码转换成XML格式。如果真的采纳
这种办法, 各种语言的编译器就用不着自己写语法解析了, 它们可以直接用XML的语法解析来直接生成抽象语法树。
```
<define-function return-type="int" name="add">
    <arguments>
        <argument type="int">arg1</argument>
        <argument type="int">arg2</argument>
    </arguments>
    <body>
        <return>
            <add value1="arg1" value2="arg2" />
        </return>
    </body>
</define>
```
上面这段XML和下面的代码可以互相转换...
```
int add(int arg1, int arg2)
{
    return arg1+arg2;
}
```
而且这个例子也很好的诠释了过去被认为很难解的概念, 并且非常直观非常简单的显现出来。代码也是数据, 并且从来都是如此。

重新审视Ant

Ant是怎样工作的？原理非常简单。Ant把包含有构造命令的XML文件，交给一个Java程序来解析每一个元素，实际情况比我说的还要简单得多。
一个简单的XML指令会导致具有相同名字的Java类装入，并执行其代码。
```
<copy todir="../new/dir">
    <fileset dir="src_dir" />
</copy>
```
为什么使用XML而不是Java代码来描述构造命令, 到底有什么好处?
为什么不写一组Java类, 提供api来满足基本任务(拷贝目录, 编译等等), 然后在Java里直接调用这些代码? 这样做仍然可以保证移植性, 扩展性也是毫无疑问的。
在语义的可构造性方面, XML的弹性是Java望尘莫及的。

说白了, 就是XML可以随便改动schema, 你想加个tag, 比如copy, 很简单. 而对于Java, 你如果想加个关键词, 就很困难, 因为Java本身的协议和schema是定死的.
所以如果用java来写这个简单的copy就不会那么好看, 因为你不能创造一个copy命令, 如下
```
copy("../new/dir");
{
    fileset("src_dir");
}
```
你这样写执行不了, 必须写成这样, 必须用Java现有的schema来实现...
```
CopyTask copy = new CopyTask();
Fileset fileset = new Fileset();

fileset.setDir("src_dir");
copy.setToDir("../new/dir");
copy.setFileset(fileset);

copy.excute();
```
对于复杂的算符来说, 这样做的好处显而易见。比如, 用特定的算符来做检出源码, 编译文件, 单元测试, 发送邮件等任务, 想想看有多么美妙。
对于特定的题目, 比如说构造软件项目, 这些算符的使用可以大幅减低少代码的数量。增加代码的清晰程度和可重用性。
解释性的XML可以很容易的达到这个目标。XML是存储层次化数据的简单数据文件, 而在Java中, 由于层次结构是定死的(你很快就会看到, Lisp的情况与此截然不同), 我们就没法达到上述目标。也许这正是Ant的成功之处呢。

Java不可以进行元编程, 即无法实现DSL(领域专用语言), 即无法扩展schema

所以Ant借助于XML(ANT就是实现了一种project编译的DSL)来创建DSL
Ant需要负责解析XML, 并且将XML tag和实现好的Java function进行匹配, 虽然也可以实现, 但是略显麻烦

设想如果Java本身支持元编程, 这个问题不是变的很简单...

离Lisp越来越近

前面说了Java本身不可以扩展, 而不断的通过Java实现来扩展Ant XML tag, 又比较的麻烦

那么是否可以通过Ant XML tag本身来实现tag扩展了? 我们先实现一堆核心Ant-XML的tag, 然后可以基于这些tag, 扩展出其他各种新的tag, 当然这样是可以的

这个想法本身很酷, 但是实用性不高

原因在于XML很烦琐。对于数据来说, 这个问题还不太大, 但如果代码很烦琐的话, 光是打字上的麻烦就足以抵消它的好处。

为了解决这个问题, 我们应当简化写法。须知, XML仅仅是一种表达层次化数据的方式。
我们并不是一定要使用尖括号才能得到树的序列化结果。我们完全可以采用其他的格式。其中的一种(刚好就是Lisp所采用的)格式, 叫做s表达式。

上面的代码译成s表达式是这样的, 确实是大大的简化了
```
(copy 
    (todir "../new/dir")
    (fileset (dir "src_dir")))
```
s表达式打起字来, 也省事得多。第一次看s表达式(Lisp)时, 括号很烦人是吧? 现在我们明白了背后的道理, 一下子就变得容易多了。至少, 比XML要好的多。用s表达式写代码, 不单是实用, 而且也很让人愉快。

s表达式其实就是一种嵌套list, 如下

(copy (todir "../new/dir") (fileset (dir "src_dir")))

希望你不会感到迷惑, 因为嵌套List和树实际上是一码事。Lisp的字面意思就是表处理(list processing), 其实也可以称为树处理, 这和处理XML节点没有什么不同。

结论就是Lisp是可以象XML一样, 简单的进行schema扩展, 进行元编程的, 方便于DSL的开放.

同时Lisp象Java一样, 本身就是可执行code, 所以不需要象Ant一样, 先解析XML, 然后用java执行, Lisp的元编程可以直接被执行

而且Lisp采用list(s表达式), 虽然和XML的表达本质上一致, 但觉简洁许多, 更适合程序员coding

你好, Lisp

到此刻为止, 我们所知的关于Lisp的指示可以总结为一句话: Lisp是一个可执行的语法更优美的XML

什么是List(表)? 你也许已经听过好多相关的说法。List, 一言以蔽之, 就是把类似XML那样的数据块, 用s表达式来表示。List用一对括号括住, List中元素以空格分隔, List可以嵌套。

当Lisp系统遇到这样的表时, 它所做的, 和Ant处理XML数据所做的, 非常相似, 那就是试图执行它们。其实, Lisp源码就是特定的一种表, 好比Ant源码是一种特定的XML一样。
Lisp执行表的顺序是这样的, 表的第一个元素当作函数, 其他元素当作函数的参数。如果其中某个参数也是表, 那就按照同样的原则对这个表求值, 结果再传递给最初的函数作为参数。这就是基本原则.
```
(* 3 4)  ;即计算3乘4
```
上述的例子中, 所有的表都是当作代码来处理的。怎样把表当作数据来处理呢?

在Lisp中, 我们给表加一个前缀'来表示数据。
```
(set test '(1 2))    ; test的值为两元素表
(set test (1 2))   ; 错误, 1不是函数
```
Lisp宏

Lisp通过宏(macro)来做元编程。举个例子,

假设我们要写一个任务表的管理程序, 把任务表数据存到一组文件里, 当程序启动时, 从文件读取这些数据并显示给用户。
在别的语言里(比如说Java), 这个任务该怎么做? 我们会解析XML文件, 从中得出任务表数据, 然后写代码遍历XML树, 再转换为Java的数据结构, 最后再把数据展示给用户。
现在如果用Lisp, 该怎么做?
```
    <todo name = "housework">
        <item priority = "high">Clean the hose</item>
        <item priority = "medium">Wash the dishes</item>
        <item priority = "medium">Buy more soap</item>
    </todo>
```
首先在Lisp我们可以用更简洁的S表达式
```
   (todo "housework"
        (item (priority high) "Clean the house")
        (item (priority medium) "Wash the dishes")
        (item (priority medium) "Buy more soap"))
```
```
对于Lisp, 很简单, 直接读出然后解析S表达式就ok, 因为对于Lisp无论代码和数据都可以用S表达式来表示
```
```
但理解到这层还没有理解到数据即代码的真谛...
```
```
 
```
```
我们可以用宏做出更让人惊讶的事, 是的, 我们让数据本身是可以被执行的
```
宏的工作方式和函数类似。主要的差别是, 宏的参数在代入时不求值。
(macro-name (+ 4 5))
所以这边作者在上面大篇幅的介绍C的宏, 非常相似, 但是区别是C的宏本身不是C, 功能很弱
而面向过程的编程, 表面上看也是基于function, 但是和Lisp有本质的区别.
对于(item (priority high) "Clean the house"), 虽然是一段数据, 但是Lisp中, 我们也可以把他当作一段代码, 相当于item(priority, note)

也就是, 只要我们实现了item, 就可以直接执行这段数据, 而不需要其他额外的代码
```
 (defmacro item (priority note)
        `(block 
            (print stdout tab "Prority: " ~(head (tail priority)) endl)
            (print stdout tab "Note: " ~note endl endl)))
```
其实就象我上面说的, 这个和Ant用java来实现XML中的tag, 如copy没有区别, 只是在Lisp中可以用lisp来扩展lisp, 非常方便. 而不像Ant需要用XML, 而C只能通过简单预编译语言.
我们创造了一个非常小的有限的语言来打印任务表。这个语言只用来解决特定领域的问题, 通常称之为DSLs(特定领域语言, 或专用领域语言)

所以对于同样一段数据, 我们只需要load不同的DSL就可以有完全不同的解释和逻辑...

用DSL解决问题, 做出的程序精简, 易于维护, 富有弹性。
在Java里面, 我们可以用类来处理问题。这两种方法的差别在于, Lisp使我们达到了一个更高层次的抽象, 我们不再受语言解析器本身的限制, 比较一下用Java库直接写的构造脚本和用Ant写的构造脚本其间的差别。

我是否可以说, Lisp是一种简洁的, 可执行的XML
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原文地址：https://www.cnblogs.com/fxjwind/p/2861074.html

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