[PostScript] [RTF]
3.1. Aspectos Gerais
O que é LISP?
LISP é uma linguagem de programação funcional. Foi inventado por J. McCarthy em 1959.
Houve épocas em que havia muitos dialetos de LISP.
Hoje em dia LISP está estandardizado no padrão COMMON LISP.
Há aplicações de LISP nos domínios do
processamento simbólico e de conhecimento (IA),
processamento numérico (MACLISP),
e na confecção de programas muito difundidos como editores
(EMACS) e CAD (AUTOCAD).
O texto de referência padrão da linguagem é: Guy
L. Steele Jr.: Common Lisp - The Language. Digital Press.
1. edition 1984, 465 pages.
2. edition 1990, 1032 pages.
Este livro está disponível em HTML via FTP de:
ftp.cs.cmu.edu:/user/ai/lang/lisp/doc/cltl/cltl_ht.tgz and
http://www.cs.cmu.edu:8001/Web/Groups/AI/html/cltl/cltl2.html
http://www.cs.cmu.edu:8001/afs/cs/project/ai-repository/ai/html/cltl/cltl2.html
LISP é rodado em um ambiente interativo.
Você entra com "forms" - conjuntos de expressões - e elas são avaliadas de uma só vez.
Você também pode inspecionar variáveis, chamar funções com argumentos dados e definir suas pr'oprias funções.
No decorrer desta disciplina, nos vamos utilizar o CLISP, uma implementação de COMMON LISP.
CLISP está quase completamente de acordo (99%) com a definição de COMMON LISP e inclui ainda CLOS, um dialeto LISP orientado a objetos.
Common Lisp é
Programas em Common Lisp são altamente portáveis entre máquinas e sistemas operacionais (there is a standard for the language and the library functions)
Common Lisp provê
A implementação de Common Lisp CLISP provê:
3.2. Tutorial da Linguagem LISP
Baseado em:
Common LISP Hints
Geoffrey J. Gordon
<ggordon@cs.cmu.edu>
Friday, February 5, 1993
3.2.1. Symbols
Um símbolo é somente um string de caracteres.
Alguns exemplos:
a
b
c1
foo
bar
baaz-quux-garply Algumas operações com símbolos seguem abaixo. Coisas após o prompt ">" são as que você digita para o interpretador lisp. Tudo após um ";" é um comentário.
> (setq a 5) ;store a number as the value of a symbol
5
> a ;take the value of a symbol
5
> (let ((a 6)) a) ;bind the value of a symbol temporarily to 6
6
> a ;the value returns to 5 once the
;let is finished
5
> (+ a 6) ;use the value of a symbol as an argument to a function
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 Há dois símbolos especiais, t e nil. O valor de t é definido sempre como sendo t. nil é definido como sendo sempre nil.
LISP utiliza t e nil para representar verdadeiro e falso. Exemplo no IF: > (if t 5 6)
5
> (if nil 5 6)
6
> (if 4 5 6)
5 O último exemplo é estranho, mas está correto. nil significa falso e qualquer outra coisa verdadeiro. Usamos t somente para clareza.
Símbolos como nil e t são chamados símbolos auto-avaliantes, porque avaliam para si mesmos.
Há toda uma classe de símbolos auto-avaliantes chamados palavras-chave. Qualquer símbolo cujo nome inicia com dois pontos é uma palavra-chave. Exemplos:
> :this-is-a-keyword
:THIS-IS-A-KEYWORD
> :so-is-this
:SO-IS-THIS
> :me-too
:ME-TOO
3.2.2. Números
Um inteiro é um string de dígitos opcionalmente precedido de um + ou -.
Um real parece com um inteiro, só que possui um ponto decimal e pode opcinalmente ser eescrito em notação científica.
Um racional se parece com dois inteiros com um / entre eles.
LISP suporta números complexos que são escritos #c(r i)
Exemplos: 17
-34
+6
3.1415
1.722e-15
#c(1.722e-15 0.75)
As funções aritméticas padrão são todas avaliáveis: +, -, *, /, floor, ceiling, mod, sin, cos, tan, sqrt, exp, expt etc
Todas elas aceitam qualquer número como argumento: > (+ 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 Não existe limite para o valor absoluto de um inteiro exceto a memória do computador. Evidentemente cálculos com inteiros ou racionais imensos podem ser muito lentos.
3.2.3. Conses - Associações
Um cons é somente um registro de dois campos. Os campos são chamados de "car" e "cdr" por razões históricas: na primeira máquina onde LISP foi implementado havia duas instruções assembler CAR e CDR "contents of address register" e "contents of decrement register".
Conses foram implementados utilizando-se esses dois registradores:
> (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))
4
> (cdr (cons 4 5))
5
3.2.4. Listas
Você pode construir muitas estruturas de dados a partir de conses. A mais simples com certeza é a lista encadeada:
Uma lista assim pode ser criada com a função de lista:
> (list 4 5 6)
(4 5 6) Observe que LISP imprime listas de uma forma especial: ele omite alguns dos pontos e parênteses.
A regra é: se o cdr de um cons é nil, lisp não se preocupa em imprimir o ponto ou o nil. Se o cdr de cons A é cons B, então lisp não se preocupa em imprimir o ponto para A nem o parênteses para B:
> (cons 4 nil)
(4)
> (cons 4 (cons 5 6))
(4 5 . 6)
> (cons 4 (cons 5 (cons 6 nil)))
(4 5 6) O último exemplo corresponde ao (list 4 5 6) anterior. Note que nil corresponde à lista vazia.
Se você armazena uma lista em uma variável, pode fazê-la funcionar como uma pilha: > (setq a nil)
NIL
> (push 4 a)
(4)
> (push 5 a)
(5 4)
> (pop a)
5
> a
(4)
> (pop a)
4
> (pop a)
NIL
> a
NIL
3.2.5.1. Desenhe as representações internas de dados para
as listas seguintes:
(A 17 -3)
((A 5 C) %)
((A 5 C) (%))
(NIL 6 A)
((A B))
(* ( + 15 (- 6 4)) -3)
3.2.5.2. Qual é o CAR de cada uma das listas do exercício anterior?
3.2.5.3. Qual é o CDR de cada uma das listas do exercício anterior 1?
3.2.5.4. Escreva as declarações necessárias, usando
CAR e CDR, para obter os valores seguintes das listas do exercício
1:
(-3)
(-3 -3)
(C %)
(A C %)
(5 %)
(5 (%))
(6 (6))
(6 (6) 6)
((B) A)
(A ((B) B))
3.2.5.5. Defina uma representação conveniente na forma de lista para um conjunto de sobrenomes juntamente com os números de telefones de pessoas. O número de telefone deve permitir a inclusão de códigos de DDD e DDI para números não locais. Como resolveria o caso para pesso qu na lista, mas não tivessem telefone ?
CLISP para PC (DOS, Windows NT, Windows 95 e Windows 3.11)