Language
Country/Area
No result found
Раскрывая секреты S-выражений: почему они так важны в Lisp?
В мире программирования S-выражения (или символьные выражения) представляют собой представление вложенных списков (древовидной структуры) данных. Это представление было впервые предложено и популяризировано языком программирования Lisp и широко использовалось как в исходном коде, так и в данных этого языка. S-выражения являются революционными в программировании и представлении структур данных. Давайте подробнее рассмотрим их основные особенности и применение.
Характеристики S-выражений
В традиционном синтаксисе скобок Lisp определение S-выражения довольно простое: это может быть атом или выражение вида (x . y), где x и y — S-выражения. Это определение отражает концепцию Lisp о представлении списка в виде серии «ячеек», каждая из которых представляет собой упорядоченную пару.
Это рекурсивное определение означает, что как S-выражения, так и списки могут представлять любое двоичное дерево.
Кроме того, современные диалекты Lisp, такие как Common Lisp и Scheme, предоставляют синтаксис, использующий теги данных для указания общей структуры объектов, что позволяет выражениям переносить циклы ссылок, не вызывая бесконечной рекурсии.
Синтаксис S-выражения и типы данных
Грамматическая форма S-выражений имеет множество вариаций для поддержки представления различных типов данных. Наиболее распространенные из них включают в себя:
<ул>Таким образом, символ # часто используется в качестве префикса расширений синтаксиса, например, #x10 для шестнадцатеричного целого числа или #\C для символа.
Приложение в Lisp
В Lisp при выражении исходного кода первым элементом S-выражения обычно является имя оператора или функции, а последующие элементы рассматриваются как параметры. Это называется «префиксная нотация» или «польская нотация». Например, логическое выражение языка C 4 == (2 + 2) представлено в S-выражении языка Lisp как (= 4 (+ 2 2)).
Точное определение «атома» различается в разных языках-родственниках Lisp; заключенные в кавычки строки обычно могут содержать любые символы, но не заключенные в кавычки идентификаторы не могут содержать кавычки, пробелы, скобки и другие специальные символы. символ.
S-выражения считываются с помощью функции READ, а функция PRINT используется для вывода S-выражений. Благодаря этой возможности взаимного чтения и записи программы на языке Lisp представляют собой не только исходный код, но и обрабатываемые структуры данных. Программы Lisp можно форматировать как красивые S-выражения и выводить в различных форматах с помощью функции PPRINT.
Разбор S-выражений
При использовании S-выражений важным сравнением является их отличие от XML: S-выражения имеют только одну форму включения, то есть пары точек, в то время как теги XML могут содержать простые атрибуты, другие теги или CDATA. S-выражения проще XML в простых вариантах использования, но в сложных приложениях XML предоставляет языки запросов, такие как XPath, что делает инструменты и библиотеки для обработки XML-данных более выгодными.
Развитие стандартизации
Различные языки программирования, производные от Lisp, имеют свои собственные спецификации синтаксиса S-выражений, включая Common Lisp (ANSI INCITS 226-1994 (R2004)), Scheme (R5RS и R6RS) и ISLISP. Хотя проект Интернета, предложенный Роном Ривестом в 1997 году, не стал RFC, общие спецификации хранения и обмена данными, определенные в нем на основе S-выражений Lisp, по-прежнему цитируются и используются в других документах.
Ривест определяет формат как строку октетов или конечный список других S-выражений и описывает форматы передачи трех структур выражений.
Эти разработки, несомненно, способствовали применению S-выражений в обмене данными и их анализе, а также универсальности и гибкости программирования. Благодаря этим разработкам в области стандартизации мы видим важную роль S-выражений в следующем поколении программирования.
Короче говоря, статус S-выражений в Lisp — это не только грамматическое требование, но и интегрированное представление структуры данных и исходного кода. Это бросает вызов нашему врожденному взгляду на языки программирования. Итак, могут ли S-выражения найти новые применения и значения в будущем программировании?
