Question

我正在研究Lisp。我遇到了两个术语“列表”和“S表达式”。我只是无法区分它们。它们只是Lisp中的同义词吗？

Answer 1

首先，并非所有S表达式都代表列表;表示裸原子的表达式如foobar也被认为是S表达式。与“cons cell”语法(car . cons)一样，当“cons”部分本身不是另一个列表（或nil）时使用。更熟悉的列表表达式，例如(a b c d)，只是嵌套cons单元链的语法糖;该示例扩展为(a . (b . (c . (d . nil))))。

其次，术语“S表达式”是指语法 - (items like this (possibly nested))。这样的S表达式是列表的Lisp源代码中的表示，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及其数值之间的区别，或引号内的字符序列与结果字符串之间的区别相同。

这可能是一种过于技术性的区别;程序员通常会将值的文字表示称为值本身。但是使用Lisp和列表，事情变得有点棘手，因为Lisp程序中的所有在技术上都是一个列表。

例如，请考虑以下表达式：

(+ 1 2)

以上是一个简单的S表达式，它表示一个由原子+，1和2组成的平面列表。

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，这是列表，而不是 S-expression ，这是如此解释;评估者是已经由读者预先解析的列表，而不是源代码文本。）

因此，虽然上面的S表达式代表一个列表，但它很少会在Lisp程序的上下文中将称为作为“列表”。除非讨论宏，或者读者的内部工作，或者由于某些其他代码生成或解析上下文而进行了一次metasyntactic讨论，否则典型的Lisp程序员会将上述内容视为数字表达式。

另一方面，以下任何可能的S表达式都将被称为“列表”，因为将它们作为Lisp代码进行评估将生成由上述文字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的一个很酷的东西，所以区别是流动的。但我的观点是，虽然以上所有都是S表达式和列表，但只有一些在随意的Lisp中被称为“列表”。

Answer 2

S表达式是数据的表示法。

历史上 s-expression （符号表达式的缩写）被描述为：

符号，例如FOO和BAR
cons cells ，其中s表达式作为其第一个和第二个元素：( expression-1 . expression-2 < / em> )

列表终止符号NIL

以及撰写列表的惯例：( A . ( B . NIL ) )更简单地写为列表(A B)

另请注意，历史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。今天，大多数Lisp程序代码都是使用s表达式编写的。

这里描述：McCarthy, Recursive Functions of Symbolic Expressions

在像Lisp这样的Lisp编程语言中， s-expressions 有更多的语法，可以编码更多的数据类型：

符号：symbol123，|This is a symbol with spaces|

数字：123，1.0，1/3，...

字符串："This is a string"

字符：#\a，#\space

向量：#(a b c)

同意和列表：( a . b )，(a b c)

评论：; this is a comment，#| this is a comment |#

等等。

<强>解释

列表是数据结构。它由cons单元和列表结束标记组成。列表在Lisp中有符号作为s表达式中的列表。您可以对列表使用其他一些表示法，但在Lisp中，已经确定了s-expression语法来编写它们。

旁注：程序和表单

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 forms。

例如，函数调用是Lisp数据，其中调用是一个列表，其中函数符号作为其第一个元素，下一个元素是其参数。

我们可以将其写为(sin 3.0)。但它确实是数据。我们也可以构建数据。

评估Lisp表单的函数称为EVAL，它接受Lisp数据，而不是程序文本或程序文本字符串。因此，您可以使用返回Lisp数据的Lisp函数构造程序：(EVAL (LIST 'SIN 3.0))求值为0.14112。

由于Lisp表单有一个数据表示，它们通常使用Lisp的外部数据表示来编写 - 这是什么？ - s-expressions！

这是s表达式。 Lisp表单作为Lisp数据从外部写成s表达式。

Answer 3

首先应该了解主要的Lisp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，您使用特殊语法（{，}，class，define等）编写程序，在Lisp中将代码写为（嵌套）列表（顺便说一句，这允许直接表达abstract syntactic trees）。再一次：你编写的程序看起来就像语言的数据结构。

当您将其作为数据进行讨论时，您将其称为“list”，但当您谈论程序代码时，您应该更好使用术语“s-expression”。因此，从技术上讲它们是相似的，但在不同的环境中使用。这些术语混合的唯一真正的地方是元编程（通常使用宏）。

另请注意，s-expression也可能只包含 atom （如数字，字符串等）。

Answer 4

S表达式的简单定义是

(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)))))

Answer 5

两者都是用类似的方式写的:(等等等等），可能是嵌套的。有一点不同 - 列表以撇号为前缀。

评估：

S-expression返回一些结果（可能是原子或列表或零或其他）
列出返回列表

如果需要，我们可以将列表转换为s-exp，反之亦然。

（eval'（blah blah blah））=＆gt; list被视为s-exp，并返回结果。
（引用（blah blah blah））=＆gt; sexp将转换为列表，并返回列表而不进行评估

<强> IAS：

如果将List视为数据，则将其称为List，如果将其视为代码，则将其称为s-exp。

Lisp：list vs S-expression

5 个答案: