list - Lisp:列表与 S 表达式

Question

我是 Lisp 的新手。我遇到了 2 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 表达式都表示列表；诸如 foobar 之类的表示裸原子的表达式也被视为 S 表达式。与“cons cell”语法一样，(car . cons)，在“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”指的是语法 - (像这样的项目(可能是嵌套的))。这样的 S 表达式是列表在 Lisp 源代码中的表示，但从技术上讲，它并不是列表本身。这种区别与十进制数字序列及其数值之间的区别相同，或者引号内的字符序列与结果字符串之间的区别相同。

这可能是一个过于技术性的区别；程序员经常引用值的文字表示，就好像它们就是值本身一样。但是对于 Lisp 和列表，事情变得有点棘手，因为 Lisp 程序中的一切在技术上都是一个列表。

例如，考虑这个表达式:

(+ 1 2)

上面是一个简单的 S 表达式，表示一个平面列表，由原子 +、1 和 2 组成。

但是，在 Lisp 程序中，这样的列表将被解释为以 1 和 2 作为参数调用 + 函数。 (请注意，这是 list，而不是 S-expression，它是这样解释的；求值者收到的是读者预先解析过的列表，而不是源代码代码文本。)

因此，虽然上面的 S 表达式表示一个列表，但在 Lisp 程序的上下文中，它很少被称为为“列表”。除非讨论宏或读者的内部工作原理，或者因为某些其他代码生成或解析上下文而参与元句法讨论，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 S 表达式都可能 被称为“列表”，因为将它们作为 Lisp 代码求值会产生由上述文字 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 最酷的地方之一，所以区别是不固定的。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 语言中被称为“列表”。