BBS水木清华站∶精华区

From: apson.bbs@bbs.ntu.edu.tw (apson) 
Newsgroups: ntu.dep.im 
Subject: LISP使用简介 
 
 
                          Common LISP Hints 
                          Geoffrey J. Gordon 
                         <ggordon@cs.cmu.edu> 
                       Friday, February 5, 1993 
 
                            Modified by 
                            Bruno Haible 
                <haible@ma2s2.mathematik.uni-karlsruhe.de> 
 
Note: This tutorial introduction to Common Lisp was written for the 
CMU environment, so some of the details of running lisp toward the end 
may differ from site to site. 
 
 
Further Information 
 
The best LISP textbook I know of is 
 
  Guy L. Steele Jr. _Common LISP: the Language_. Digital Press. 1984. 
 
The first edition is easier to read; the second describes a more recent 
standard. (The differences between the two standards shouldn't affect 
casual programmers.) 
 
A book by Dave Touretsky has also been recommended to me, although I 
haven't read it, so I can't say anything about it. 
 
 
 
Symbols 
 
A symbol is just a string of characters. There are restrictions on what 
you can include in a symbol and what the first character can be, but as 
long as you stick to letters, digits, and hyphens, you'll be safe. 
(Except that if you use only digits and possibly an initial hyphen, 
LISP will think you typed an integer rather than a symbol.) Some 
examples of symbols: 
 
        a 
        b 
        c1 
        foo 
        bar 
        baaz-quux-garply 
 
Some things you can do with symbols follow. (Things after a ">" prompt 
are what you type to the LISP interpreter, while other things are what 
the LISP interpreter prints back to you. The ";" is LISP's comment 
character: everything from a ";" to the end of line is ignored.) 
 
 (setq a 5)            ;store a number as the value of a symbol 

 a                     ;take the value of a symbol 

 (let ((a 6)) a)       ;bind the value of a symbol temporarily to 6 

 a                     ;the value returns to 5 once the let is finished 

 (+ a 6)               ;use the value of a symbol as an argument to a functio. 
11 
 b                     ;try to take the value of a symbol which has no value 
Error: Attempt to take the value of the unbound symbol B 
 
There are two special symbols, t and nil. The value of t is defined 
always to be t, and the value of nil is defined always to be nil. LISP 
uses t and nil to represent true and false. An example of this use is 
in the if statement, described more fully later: 
 
 (if t 5 6) 

 (if nil 5 6) 

 (if 4 5 6) 

 
The last example is odd but correct: nil means false, and anything else 
means true. (Unless we have a reason to do otherwise, we use t to mean 
true, just for the sake of clarity.) 
 
Symbols like t and nil are called self-evaluating symbols, because 
they evaluate to themselves. There is a whole class of self-evaluating 
symbols called keywords; any symbol whose name starts with a colon is a 
keyword. (See below for some uses for keywords.) Some examples: 
 
 :this-is-a-keyword 
THIS-IS-A-KEYWORD 
 :so-is-this 
SO-IS-THIS 
 :me-too 
ME-TOO 
 
 
 
Numbers 
 
An integer is a string of digits optionally preceded by + or -. A real 
number looks like an integer, except that it has a decimal point and 
optionally can be written in scientific notation. A rational looks like 
two integers with a / between them. LISP supports complex numbers, 
which are written #c(r i) (where r is the real part and i is the 
imaginary part). A number is any of the above. Here are some numbers: 
 
        5 
        17 
        -34 
        +6 
        3.1415 
        1.722e-15 
        #c(1.722e-15 0.75) 
 
The standard arithmetic functions are all available: +, -, *, /, floor, 
ceiling, mod, sin, cos, tan, sqrt, exp, expt, and so forth. All of them 
accept any kind of number as an argument. +, -, *, and / return a 
number according to type contagion: an integer plus a rational is a 
rational, a rational plus a real is a real, and a real plus a complex 
is a complex. Here are some examples: 
 
 (+ 3 3/4)             ;type contagion 
15/4 
 (exp 1)               ;e 
2.7182817 
 (exp 3)               ;e*e*e 
20.085537 
 (expt 3 4.2)          ;exponent with a base other than e 
100.90418 
 (+ 5 6 7 (* 8 9 10))  ;the fns +-*/ all accept multiple arguments 
 
There is no limit to the absolute value of an integer except the memory 
size of your computer. Be warned that computations with bignums (as 
large integers are called) can be slow. (So can computations with 
rationals, especially compared to the corresponding computations with 
small integers or floats.) 
 
 
 
Conses 
 
A cons is just a two-field record. The fields are called "car" and 
"cdr", for historical reasons. (On the first machine where LISP was 
implemented, there were two instructions CAR and CDR which stood for 
"contents of address register" and "contents of decrement register". 
Conses were implemented using these two registers.) 
 
Conses are easy to use: 
 
 (cons 4 5)            ;Allocate a cons. Set the car to 4 and the cdr to 5. 
(4 . 5) 
 (cons (cons 4 5) 6) 
((4 . 5) . 6) 
 (car (cons 4 5)) 

 (cdr (cons 4 5)) 

 
 
 
Lists 
 
You can build many structures out of conses. Perhaps the simplest is a 
linked list: the car of each cons points to one of the elements of the 
list, and the cdr points either to another cons or to nil. You can 
create such a linked list with the list fuction: 
 
 (list 4 5 6) 
(4 5 6) 
 
Notice that LISP prints linked lists a special way: it omits some of 
the periods and parentheses. The rule is: if the cdr of a cons is nil, 
LISP doesn't bother to print the period or the nil; and if the cdr of 
cons A is cons B, then LISP doesn't bother to print the period for cons 
A or the parentheses for cons B. So: 
 
 (cons 4 nil) 
(4) 
 (cons 4 (cons 5 6)) 
(4 5 . 6) 
 (cons 4 (cons 5 (cons 6 nil))) 
(4 5 6) 
 
The last example is exactly equivalent to the call (list 4 5 6). Note 
that nil now means the list with no elements: the cdr of (a b), a list 
with 2 elements, is (b), a list with 1 element; and the cdr of (b), a 
list with 1 element, is nil, which therefore must be a list with no 
elements. 
 
The car and cdr of nil are defined to be nil. 
 
If you store your list in a variable, you can make it act like a stack: 
 
 (setq a nil) 
NIL 
 (push 4 a) 
(4) 
 (push 5 a) 
(5 4) 
 (pop a) 

 a 
(4) 
 (pop a) 

 (pop a) 
NIL 
 a 
NIL 
 
 
 
Functions 
 
You saw one example of a function above. Here are some more: 
 
 (+ 3 4 5 6)                   ;this function takes any number of arguments 
18 
 (+ (+ 3 4) (+ (+ 4 5) 6))     ;isn't prefix notation fun? 
22 
 (defun foo (x y) (+ x y 5))   ;defining a function 
FOO 
 (foo 5 0)                     ;calling a function 
10 
 (defun fact (x)               ;a recursive function 
    (if (> x 0) 
      (* x (fact (- x 1))) 
      1 
  ) ) 
FACT 
 (fact 5) 
120 
 (defun a (x) (if (= x 0) t (b (- x))))        ;mutually recursive functions 

 (defun b (x) (if (> x 0) (a (- x 1)) (a (+ x 1)))) 

 (a 5) 

 (defun bar (x)                ;a function with multiple statements in 
    (setq x (* x 3))            ;its body -- it will return the value 
    (setq x (/ x 2))            ;returned by its final statement 
    (+ x 4) 
  ) 
BAR 
 (bar 6) 
13 
 
When we defined foo, we gave it two arguments, x and y. Now when we 
call foo, we are required to provide exactly two arguments: the first 
will become the value of x for the duration of the call to foo, and the 
second will become the value of y for the duration of the call. In 
LISP, most variables are lexically scoped; that is, if foo calls bar 
and bar tries to reference x, bar will not get foo's value for x. 
 
The process of assigning a symbol a value for the duration of some 
lexical scope is called binding. 
 
You can specify optional arguments for your functions. Any argument 
after the symbol &optional is optional: 
 
 (defun bar (x &optional y) (if y x 0)) 
BAR 
 (defun baaz (&optional (x 3) (z 10)) (+ x z)) 
BAAZ 
 (bar 5) 

 (bar 5 t) 

 (baaz 5) 
15 
 (baaz 5 6) 
11 
 (baaz) 
13 
 
It is legal to call the function bar with either one or two arguments. 
If it is called with one argument, x will be bound to the value of that 
argument and y will be bound to nil; if it is called with two 
arguments, x and y will be bound to the values of the first and second 
argument, respectively. 
 
The function baaz has two optional arguments. It specifies a default 
value for each of them: if the caller specifies only one argument, z 
will be bound to 10 instead of to nil, and if the caller specifies no 
arguments, x will be bound to 3 and z to 10. 
 
You can make your function accept any number of arguments by ending its 
argument list with an &rest parameter. LISP will collect all arguments 
not otherwise accounted for into a list and bind the &rest parameter to 
that list. So: 
 
 (defun foo (x &rest y) y) 
FOO 
 (foo 3) 
NIL 
 (foo 4 5 6) 
(5 6) 
 
Finally, you can give your function another kind of optional argument 
called a keyword argument. The caller can give these arguments in any 
order, because they're labelled with keywords. 
 
 (defun foo (&key x y) (cons x y)) 
FOO 
 (foo :x 5 :y 3) 
(5 . 3) 
 (foo :y 3 :x 5) 
(5 . 3) 
 (foo :y 3) 
(NIL . 3) 
 (foo) 
(NIL) 
 
An &key parameter can have a default value too: 
 
 (defun foo (&key (x 5)) x) 
FOO 
 (foo :x 7) 

 (foo) 

 
 
 
Printing 
 
Some functions can cause output. The simplest one is print, which 
prints its argument and then returns it. 
 
 (print 3) 


 
The first 3 above was printed, the second was returned. 
 
If you want more complicated output, you will need to use format. 
Here's an example: 
 
 (format t "An atom: ~S~%and a list: ~S~%and an integer: ~D~%" 
          nil (list 5) 6) 
An atom: NIL 
and a list: (5) 
and an integer: 6 
 
The first argument to format is either t, nil, or a stream. T specifies 
output to the terminal. Nil means not to print anything but to return a 
string containing the output instead. Streams are general places for 
output to go: they can specify a file, or the terminal, or another 
program. This handout will not describe streams in any further detail. 
 
The second argument is a formatting template, which is a string 
optionally containing formatting directives. 
 
All remaining arguments may be referred to by the formatting 
directives. LISP will replace the directives with some appropriate 
characters based on the arguments to which they refer and then print 
the resulting string. 
 
Format always returns nil unless its first argument is nil, in which 
case it prints nothing and returns a string. 
 
There are three different directives in the above example: ~S, ~D, and 
~%. The first one accepts any LISP object and is replaced by a printed 
representation of that object (the same representation which is 
produced by print). The second one accepts only integers. The third one 
doesn't refer to an argument; it is always replaced by a carriage 
return. 
 
Another useful directive is ~~, which is replaced by a single ~. 
 
Refer to a LISP manual for (many, many) additional formatting 
directives. 
 
 
 
Forms and the Top-Level Loop 
 
The things which you type to the LISP interpreter are called forms; the 
LISP interpreter repeatedly reads a form, evaluates it, and prints the 
result. This procedure is called the read-eval-print loop. 
 
Some forms will cause errors. After an error, LISP will put you into 
the debugger so you can try to figure out what caused the error. LISP 
debuggers are all different; but most will respond to the command 
"help" or ":help" by giving some form of help. 
 
In general, a form is either an atom (for example, a symbol, an 
integer, or a string) or a list. If the form is an atom, LISP evaluates 
it immediately. Symbols evaluate to their value; integers and strings 
evaluate to themselves. If the form is a list, LISP treats its first 
element as the name of a function; it evaluates the remaining elements 
recursively, and then calls the function with the values of the 
remaining elements as arguments. 
 
For example, if LISP sees the form (+ 3 4), it treats + as the name of 
a function. It then evaluates 3 to get 3 and 4 to get 4; finally it 
calls + with 3 and 4 as the arguments. The + function returns 7, which 
LISP prints. 
 
The top-level loop provides some other conveniences; one particularly 
convenient convenience is the ability to talk about the results of 
previously typed forms. LISP always saves its most recent three 
results; it stores them as the values of the symbols *, **, and ***. 
For example: 
 
 3 

 4 

 5 

 *** 

 *** 

 *** 

 ** 

 * 

 
 
 
Special forms 
 
There are a number of special forms which look like function calls but 
aren't. These include control constructs such as if statements and do 
loops; assignments like setq, setf, push, and pop; definitions such as 
defun and defstruct; and binding constructs such as let. (Not all of 
these special forms have been mentioned yet. See below.) 
 
One useful special form is the quote form: quote prevents its argument 
from being evaluated. For example: 
 
 (setq a 3) 

 a 

 (quote a) 

 'a                    ;'a is an abbreviation for (quote a) 

 
Another similar special form is the function form: function causes its 
argument to be interpreted as a function rather than being evaluated. 
For example: 
 
 (setq + 3) 

 + 

 '+ 

 (function +) 
#<Function + @ #x-fbef9de> 
 #'+                   ;#'+ is an abbreviation for (function +) 
#<Function + @ #x-fbef9de> 
 
The function special form is useful when you want to pass a function as 
an argument to another function. See below for some examples of 
functions which take functions as arguments. 
 
 
 
Binding 
 
Binding is lexically scoped assignment. It happens to the variables in 
a function's parameter list whenever the function is called: the formal 
parameters are bound to the actual parameters for the duration of the 
function call. You can bind variables anywhere in a program with the 
let special form, which looks like this: 
 
        (let ((var1 val1) 
              (var2 val2) 
              ... 
             ) 
          body 
        ) 
 
Let binds var1 to val1, var2 to val2, and so forth; then it executes 
the statements in its body. The body of a let follows exactly the same 
rules that a function body does. Some examples: 
 
 (let ((a 3)) (+ a 1)) 

 (let ((a 2) 
        (b 3) 
        (c 0)) 
    (setq c (+ a b)) 
    c 
  ) 

 (setq c 4) 

 (let ((c 5)) c) 

 c 

 
Instead of (let ((a nil) (b nil)) ...), you can write (let (a b) ...). 
 
The val1, val2, etc. inside a let cannot reference the variables var1, 
var2, etc. that the let is binding. For example, 
 
 (let ((x 1) 
        (y (+ x 1))) 
    y 
  ) 
Error: Attempt to take the value of the unbound symbol X 
 
If the symbol x already has a global value, stranger happenings will 
result: 
 
 (setq x 7) 

 (let ((x 1) 
        (y (+ x 1))) 
    y 
  ) 

 
The let* special form is just like let except that it allows values to 
reference variables defined earlier in the let*. For example, 
 
 (setq x 7) 

 (let* ((x 1) 
         (y (+ x 1))) 
    y 
  ) 

 
The form 
 
        (let* ((x a) 
               (y b)) 
          ... 
        ) 
 
is equivalent to 
 
        (let ((x a)) 
          (let ((y b)) 
            ... 
        ) ) 
 
 
 
Dynamic Scoping 
 
The let and let* forms provide lexical scoping, which is what you 
expect if you're used to programming in C or Pascal. Dynamic scoping is 
what you get in BASIC: if you assign a value to a dynamically scoped 
variable, every mention of that variable returns that value until you 
assign another value to the same variable. 
 
In LISP, dynamically scoped variables are called special variables. You 
can declare a special variable with the defvar special form. Here are 
some examples of lexically and dynamically scoped variables. 
 
In this example, the function check-regular references a regular (ie, 
lexically scoped) variable. Since check-regular is lexically outside of 
the let which binds regular, check-regular returns the variable's 
global value. 
 
 (setq regular 5) 

 (defun check-regular () regular) 
CHECK-REGULAR 
 (check-regular) 

 (let ((regular 6)) (check-regular)) 

 
In this example, the function check-special references a special (ie, 
dynamically scoped) variable. Since the call to check-special is 
temporally inside of the let which binds special, check-special returns 
the variable's local value. 
 
 (defvar *special* 5) 
*SPECIAL* 
 (defun check-special () *special*) 
CHECK-SPECIAL 
 (check-special) 

 (let ((*special* 6)) (check-special)) 

 
By convention, the name of a special variable begins and ends with a *. 
Special variables are chiefly used as global variables, since 
programmers usually expect lexical scoping for local variables and 
dynamic scoping for global variables. 
 
For more information on the difference between lexical and dynamic 
scoping, see _Common LISP: the Language_. 
 
 
 
Arrays 
 
The function make-array makes an array. The aref function accesses its 
elements. All elements of an array are initially set to nil. For 
example: 
 
 (make-array '(3 3)) 
#2a((NIL NIL NIL) (NIL NIL NIL) (NIL NIL NIL)) 
 (aref * 1 1) 
NIL 
 (make-array 4)        ;1D arrays don't need the extra parens 
#(NIL NIL NIL NIL) 
 
Array indices always start at 0. 
 
See below for how to set the elements of an array. 
 
 
 
Strings 
 
A string is a sequence of characters between double quotes. LISP 
represents a string as a variable-length array of characters. You can 
write a string which contains a double quote by preceding the quote 
with a backslash; a double backslash stands for a single backslash. For 
example: 
 
        "abcd" has 4 characters 
        "\"" has 1 character 
        "\\" has 1 character 
 
Here are some functions for dealing with strings: 
 
 (concatenate 'string "abcd" "efg") 
"abcdefg" 
 (char "abc" 1) 
#\b                     ;LISP writes characters preceded by #\ 
 (aref "abc" 1) 
#\b                     ;remember, strings are really arrays 
 
The concatenate function can actually work with any type of sequence: 
 
 (concatenate 'string '(#\a #\b) '(#\c)) 
"abc" 
 (concatenate 'list "abc" "de") 
(#\a #\b #\c #\d #\e) 
 (concatenate 'vector '#(3 3 3) '#(3 3 3)) 
#(3 3 3 3 3 3) 
 
 
 
Structures 
 
LISP structures are analogous to C structs or Pascal records. Here is 
an example: 
 
 (defstruct foo 
    bar 
    baaz 
    quux 
  ) 
FOO 
 
This example defines a data type called foo which is a structure 
containing 3 fields. It also defines 4 functions which operate on this 
data type: make-foo, foo-bar, foo-baaz, and foo-quux. The first one 
makes a new object of type foo; the others access the fields of an 
object of type foo. Here is how to use these functions: 
 
 (make-foo) 
#s(FOO :BAR NIL :BAAZ NIL :QUUX NIL) 
 (make-foo :baaz 3) 
#s(FOO :BAR NIL :BAAZ 3 :QUUX NIL) 
 (foo-bar *) 
NIL 
 (foo-baaz **) 

 
The make-foo function can take a keyword argument for each of the 
fields a structure of type foo can have. The field access functions 
each take one argument, a structure of type foo, and return the 
appropriate field. 
 
See below for how to set the fields of a structure. 
 
 
 
Setf 
 
Certain forms in LISP naturally define a memory location. For example, 
if the value of x is a structure of type foo, then (foo-bar x) defines 
the bar field of the value of x. Or, if the value of y is a one- 
dimensional array, (aref y 2) defines the third element of y. 
 
The setf special form uses its first argument to define a place in 
memory, evaluates its second argument, and stores the resulting value 
in the resulting memory location. For example, 
 
 (setq a (make-array 3)) 
#(NIL NIL NIL) 
 (aref a 1) 
NIL 
 (setf (aref a 1) 3) 

 a 
#(NIL 3 NIL) 
 (aref a 1) 

 (defstruct foo bar) 
FOO 
 (setq a (make-foo)) 
#s(FOO :BAR NIL) 
 (foo-bar a) 
NIL 
 (setf (foo-bar a) 3) 

 a 
#s(FOO :BAR 3) 
 (foo-bar a) 

 
Setf is the only way to set the fields of a structure or the elements 
of an array. 
 
Here are some more examples of setf and related functions. 
 
 (setf a (make-array 1))       ;setf on a variable is equivalent to setq 
#(NIL) 
 (push 5 (aref a 1))           ;push can act like setf 
(5) 
 (pop (aref a 1))              ;so can pop 

 (setf (aref a 1) 5) 

 (incf (aref a 1))             ;incf reads from a place, increments, 
6                               ;and writes back 
 (aref a 1) 

 
 
 
Booleans and Conditionals 
 
LISP uses the self-evaluating symbol nil to mean false. Anything other 
than nil means true. Unless we have a reason not to, we usually use the 
self-evaluating symbol t to stand for true. 
 
LISP provides a standard set of logical functions, for example and, or, 
and not. The and and or connectives are short-circuiting: and will not 
evaluate any arguments to the right of the first one which evaluates to 
nil, while or will not evaluate any arguments to the right of the first 
one which evaluates to t. 
 
LISP also provides several special forms for conditional execution. The 
simplest of these is if. The first argument of if determines whether 
the second or third argument will be executed: 
 
 (if t 5 6) 

 (if nil 5 6) 

 (if 4 5 6) 

 
If you need to put more than one statement in the then or else clause 
of an if statement, you can use the progn special form. Progn executes 
each statement in its body, then returns the value of the final one. 
 
 (setq a 7) 

 (setq b 0) 

 (setq c 5) 

 (if (> a 5) 
    (progn 
      (setq a (+ b 7)) 
      (setq b (+ c 8))) 
    (setq b 4) 
  ) 
13 
 
An if statement which lacks either a then or an else clause can be 
written using the when or unless special form: 
 
 (when t 3) 

 (when nil 3) 
NIL 
 (unless t 3) 
NIL 
 (unless nil 3) 

 
When and unless, unlike if, allow any number of statements in their 
bodies. (Eg, (when x a b c) is equivalent to (if x (progn a b c)).) 
 
 (when t 
    (setq a 5) 
    (+ a 6) 
  ) 
11 
 
More complicated conditionals can be defined using the cond special 
form, which is equivalent to an if ... else if ... fi construction. 
 
A cond consists of the symbol cond followed by a number of cond 
clauses, each of which is a list. The first element of a cond clause is 
the condition; the remaining elements (if any) are the action. The cond 
form finds the first clause whose condition evaluates to true (ie, 
doesn't evaluate to nil); it then executes the corresponding action and 
returns the resulting value. None of the remaining conditions are 
evaluated; nor are any actions except the one corresponding to the 
selected condition. For example: 
 
 (setq a 3) 

 (cond 
   ((evenp a) a)        ;if a is even return a 
   ((> a 7) (/ a 2))    ;else if a is bigger than 7 return a/2 
   ((< a 5) (- a 1))    ;else if a is smaller than 5 return a-1 
   (t 17)               ;else return 17 
  ) 

 
If the action in the selected cond clause is missing, cond returns what 
the condition evaluated to: 
 
 (cond ((+ 3 4))) 

 
Here's a clever little recursive function which uses cond. You might be 
interested in trying to prove that it terminates for all integers x at 
least 1. (If you succeed, please publish the result.) 
 
 (defun hotpo (x steps)        ;hotpo stands for Half Or Triple Plus One 
    (cond 
     ((= x 1) steps) 
     ((oddp x) (hotpo (+ 1 (* x 3)) (+ 1 steps))) 
     (t (hotpo (/ x 2) (+ 1 steps))) 
  ) ) 

 (hotpo 7 0) 
16 
 
The LISP case statement is like a C switch statement: 
 
 (setq x 'b) 

 (case x 
   (a 5) 
   ((d e) 7) 
   ((b f) 3) 
   (otherwise 9) 
  ) 

 
The otherwise clause at the end means that if x is not a, b, d, e, or 
f, the case statement will return 9. 
 
 
 
Iteration 
 
The simplest iteration construct in LISP is loop: a loop construct 
repeatedly executes its body until it hits a return special form. For 
example, 
 
 (setq a 4) 

 (loop 
   (setq a (+ a 1)) 
   (when (> a 7) (return a)) 
  ) 

 (loop 
   (setq a (- a 1)) 
   (when (< a 3) (return)) 
  ) 
NIL 
 
The next simplest is dolist: dolist binds a variable to the elements of 
a list in order and stops when it hits the end of the list. 
 
 (dolist (x '(a b c)) (print x)) 



NIL 
 
Dolist always returns nil. Note that the value of x in the above 
example was never nil: the NIL below the C was the value that dolist 
returned, printed by the read-eval-print loop. 
 
The most complicated iteration primitive is called do. A do statement 
looks like this: 
 
 (do ((x 1 (+ x 1)) 
       (y 1 (* y 2))) 
      ((> x 5) y) 
    (print y) 
    (print 'working) 
  ) 

WORKING 

WORKING 

WORKING 

WORKING 
16 
WORKING 
32 
 
The first part of a do specifies what variables to bind, what their 
initial values are, and how to update them. The second part specifies a 
termination condition and a return value. The last part is the body. A 
do form binds its variables to their initial values like a let, then 
checks the termination condition. As long as the condition is false, it 
executes the body repeatedly; when the condition becomes true, it 
returns the value of the return-value form. 
 
The do* form is to do as let* is to let. 
 
 
 
Non-local Exits 
 
The return special form mentioned in the section on iteration is an 
example of a nonlocal return. Another example is the return-from form, 
which returns a value from the surrounding function: 
 
 (defun foo (x) 
    (return-from foo 3) 
    x 
  ) 
FOO 
 (foo 17) 

 
Actually, the return-from form can return from any named block -- it's 
just that functions are the only blocks which are named by default. You 
can create a named block with the block special form: 
 
 (block foo 
    (return-from foo 7) 
    3 
  ) 

 
The return special form can return from any block named nil. Loops are 
by default labelled nil, but you can make your own nil-labelled blocks: 
 
 (block nil 
    (return 7) 
    3 
  ) 

 
Another form which causes a nonlocal exit is the error form: 
 
 (error "This is an error") 
Error: This is an error 
 
The error form applies format to its arguments, then places you in the 
debugger. 
 
 
 
Funcall, Apply, and Mapcar 
 
Earlier I promised to give some functions which take functions as 
arguments. Here they are: 
 
 (funcall #'+ 3 4) 

 (apply #'+ 3 4 '(3 4)) 
14 
 (mapcar #'not '(t nil t nil t nil)) 
(NIL T NIL T NIL T) 
 
Funcall calls its first argument on its remaining arguments. 
 
Apply is just like funcall, except that its final argument should be a 
list; the elements of that list are treated as if they were additional 
arguments to a funcall. 
 
The first argument to mapcar must be a function of one argument; mapcar 
applies this function to each element of a list and collects the 
results in another list. 
 
Funcall and apply are chiefly useful when their first argument is a 
variable. For instance, a search engine could take a heuristic function 
as a parameter and use funcall or apply to call that function on a 
state description. The sorting functions described later use funcall 
to call their comparison functions. 
 
Mapcar, along with nameless functions (see below), can replace many 
loops. 
 
 
 
Lambda 
 
If you just want to create a temporary function and don't want to 
bother giving it a name, lambda is what you need. 
 
 #'(lambda (x) (+ x 3)) 
(LAMBDA (X) (+ X 3)) 
 (funcall * 5) 

 
The combination of lambda and mapcar can replace many loops. For 
example, the following two forms are equivalent: 
 
 (do ((x '(1 2 3 4 5) (cdr x)) 
       (y nil)) 
      ((null x) (reverse y)) 
    (push (+ (car x) 2) y) 
  ) 
(3 4 5 6 7) 
 (mapcar #'(lambda (x) (+ x 2)) '(1 2 3 4 5)) 
(3 4 5 6 7) 
 
 
 
Sorting 
 
LISP provides two primitives for sorting: sort and stable-sort. 
 
 (sort '(2 1 5 4 6) #'<) 
(1 2 4 5 6) 
 (sort '(2 1 5 4 6) #'>) 
(6 5 4 2 1) 
 
The first argument to sort is a list; the second is a comparison 
function. The sort function does not guarantee stability: if there are 
two elements a and b such that (and (not (< a b)) (not (< b a))), sort 
may arrange them in either order. The stable-sort function is exactly 
like sort, except that it guarantees that two equivalent elements 
appear in the sorted list in the same order that they appeared in the 
original list. 
 
Be careful: sort is allowed to destroy its argument, so if the original 
sequence is important to you, make a copy with the copy-list or copy-seq 
function. 
 
 
 
Equality 
 
LISP has many different ideas of equality. Numerical equality is 
denoted by =. Two symbols are eq if and only if they are identical. Two 
copies of the same list are not eq, but they are equal. 
 
 (eq 'a 'a) 

 (eq 'a 'b) 
NIL 
 (= 3 4) 

 (eq '(a b c) '(a b c)) 
NIL 
 (equal '(a b c) '(a b c)) 

 (eql 'a 'a) 

 (eql 3 3) 

 
The eql predicate is equivalent to eq for symbols and to = for numbers. 
 
The equal predicate is equivalent to eql for symbols and numbers. It is 
true for two conses if and only if their cars are equal and their cdrs 
are equal. It is true for two structures if and only if the structures 
are the same type and their corresponding fields are equal. 
 
 
 
Some Useful List Functions 
 
These functions all manipulate lists. 
 
 (append '(1 2 3) '(4 5 6))    ;concatenate lists 
(1 2 3 4 5 6) 
 (reverse '(1 2 3))            ;reverse the elements of a list 
(3 2 1) 
 (member 'a '(b d a c))        ;set membership -- returns the first tail 
(A C)                           ;whose car is the desired element 
 (find 'a '(b d a c))          ;another way to do set membership 

 (find '(a b) '((a d) (a d e) (a b d e) ()) :test #'subsetp) 
(A B D E)                       ;find is more flexible though 
 (subsetp '(a b) '(a d e))     ;set containment 
NIL 
 (intersection '(a b c) '(b))  ;set intersection 
(B) 
 (union '(a) '(b))             ;set union 
(A B) 
 (set-difference '(a b) '(a))  ;set difference 
(B) 
 
Subsetp, intersection, union, and set-difference all assume that each 
argument contains no duplicate elements -- (subsetp '(a a) '(a b b)) is 
allowed to fail, for example. 
 
Find, subsetp, intersection, union, and set-difference can all take a 
test keyword argument; by default, they all use eql. 
 
 
 
Getting Started with Emacs 
 
You can use Emacs to edit LISP code: most Emacses are set up to enter 
LISP mode automatically when they find a file which ends in .lisp, but 
if yours isn't, you can type M-x lisp-mode. 
 
You can run LISP under Emacs, too: make sure that there is a command in 
your path called "lisp" which runs your favorite LISP. For example, you 
could type 
 
        ln -s /usr/local/bin/clisp ~/bin/lisp 
 
Then in Emacs type M-x run-lisp. You can send LISP code to the LISP you 
just started, and do all sorts of other cool things; for more 
information, type C-h m from any buffer which is in LISP mode. 
 
Actually, you don't even need to make a link. Emacs has a variable 
called inferior-lisp-program; so if you add the line 
 
        (setq inferior-lisp-program "/usr/local/bin/clisp") 
 
to your .emacs file, Emacs will know where to find CLISP when 
you type M-x run-lisp. 
 
 
 

BBS水木清华站∶精华区