Question

有人可以推荐解释Homoiconicity概念的文章，特别是使用Clojure。为什么Clojure是homoiconic，但在Java等其他语言中很难做到这一点？

Answer 1

当我学习Lisp时，当我了解到lisp在两个阶段中“编译”，读取和编译以及代码用相同的数据结构表示时，同理性的想法是有道理的：

首先你想到脑中的表情
然后键入s-expression作为文件中的字符
然后读者将文件中的字符转换为s表达式。它不是编译程序，只是从字符构建数据结构，这是阅读阶段的一部分。
然后读者查看每个表达式并确定它们是否是宏，如果是，则运行宏以生成另一个s表达式。所以在这一点上我们已经从s表达式转换为字符到s表达式，然后从s表达式转到不同的s表达式。
然后将这些s表达式编译成.class文件，这些文件可以由jvm运行，这是“编译”阶段的第二个。

所以它从你的大脑到.class文件一直都是s表达式。你甚至可以编写写s表达式的s表达式。所以你可以说“代码是数据”或“代码就是数据”，因为这听起来更好。

Answer 2

'homoiconicity'的整个想法略有混淆，并不适合Lisp。 Lisp中的内部和外部表示不同。外部表示基于文件中的字符。内部表示基于Lisp数据（数字，字符串，列表，数组......），并且是非文本的。这和人物一样怎么样？有内部表示，没有相应的外部表示（例如编译代码，闭包，......）。

Lisp与许多其他编程语言的主要区别在于，Lisp有一个简单的源代码数据表示 - 一个不基于字符串的数据表示。

显然，代码可以在基于文本的编程语言中表示为字符串。但是在Lisp中，源可以用原始Lisp数据结构来表示。外部表示基于s表达式，s表达式是将分层数据表示为文本的简单模型。内部模型的表示基于列表等。

这就是评估者得到的：内部表征。不是1到1版本的文本输入，但已解析。

基本型号：

READ将外部s表达式转换为数据
EVAL以Lisp数据的形式获取Lisp表单并对其进行评估
PRINT将Lisp数据转换为外部s表达式

请注意，READ和PRINT适用于任意Lisp数据，它具有打印表示和读取器，而不仅适用于Lisp表单。根据定义，表单是Lisp编程语言中的有效表达式。

Answer 3

这是一个做符号分化的简短程序。这是LISP操纵自己的代码的一个例子。尝试将其翻译成另一种语言，看看为什么LISP对这类事情有好处。

;; The simplest possible symbolic differentiator

;; Functions to create and unpack additions like (+ 1 2)
(defn make-add [ a b ] (list '+ a b))
(defn addition? [x] (and (=(count x) 3) (= (first x) '+)))
(defn add1   [x] (second x))
(defn add2   [x] (second (rest x)))

;; Similar for multiplications (* 1 2)
(defn make-mul [ a b ] (list '* a b))
(defn multiplication? [x] (and (=(count x) 3) (= (first x) '*)))
(defn mul1   [x] (second x))
(defn mul2   [x] (second (rest x)))

;; Differentiation. 
(defn deriv [exp var]
  (cond (number? exp) 0                                                              ;; d/dx c -> 0
        (symbol? exp) (if (= exp var) 1 0)                                           ;; d/dx x -> 1, d/dx y -> 0
        (addition? exp) (make-add (deriv (add1 exp) var) (deriv (add2 exp) var))     ;; d/dx a+b -> d/dx a + d/dx b
        (multiplication? exp) (make-add (make-mul (deriv (mul1 exp) var) (mul2 exp)) ;; d/dx a*b -> d/dx a * b + a * d/dx b
                                        (make-mul (mul1 exp) (deriv (mul2 exp) var)))
        :else :error))

;;an example of use: create the function x -> x^3 + 2x^2 + 1 and its derivative 
(def poly '(+ (+ (* x (* x x)) (* 2 (* x x))) 1))

(defn poly->fnform [poly] (list 'fn '[x] poly))

(def polyfn  (eval (poly->fnform poly)))
(def dpolyfn (eval (poly->fnform (deriv poly 'x))))

Answer 4

正如Rainer Joswig指出的那样，有充分的理由怀疑同质性这个概念的效用，以及Lisps是否实际上是同构的。

homoiconiticy的原始定义集中在语言的内部和外部表示之间的相似性。规范的例子是Lisp，带有s表达式。

有（至少）两个有关该定义和示例选择的问题。

第一个异议涉及外部代表。在Lisp的情况下，我们假设外部表示是一个s表达式。然而，在大多数实际编程环境中，程序源的实际表示是包含字符串的文本文件。只有在解析了这个文本之后，表示才真正是一个s表达式。换句话说：在实际环境中，外部表示不是s表达式，而是文本。

第二项反对意见涉及内部代表。由于性能原因，Lisp解释器的实际实现通常不会在内部直接对s表达式进行操作。尽管可以根据对s表达式的案例分析来定义Lisp，但通常不会这样实现。因此，内部表示实际上并不是一个s表达式。

事实上，人们甚至可能会围绕同质性的概念提出进一步的问题：对于一个封装良好的机器，我们无法通过定义观察其内部运作;在该视图中，使关于机器内部表示的任何语句都没有意义。更一般地说，原始定义存在的问题是，程序的单个外部和单个内部表示的想法与现实不匹配。实际上，存在一整套表示，包括程序员大脑中的电子，屏幕发出的光子，程序文本，机器代码以及在CPU中移动的电子。

我在一篇名为Don't say “Homoiconic”

的文章中更广泛地写了这篇文章

Answer 5

这似乎很明显，但第一个来源可能是：

http://en.wikipedia.org/wiki/Homoiconicity

http://c2.com/cgi/wiki?DefinitionOfHomoiconic

一般情况下解释了同质性，您也可以找到原始来源。正如使用Lisp的例子所解释的那样，它离Clojure不远。

Homoiconicity，它是如何工作的？

6 个答案: