Lisp *

В этом семестре (осенью 2012) был проведён факультатив по языку Clojure в Белорусском ГУ. В посте будет описан факультатив: причины, программа, задания, результаты, впечатления.

books.ru продаёт перевод «ANSI Common Lisp» Пола Грэма в электронном виде по цене, которую вы укажете (да-да, как в HumbleBundle). EPUB и PDF.

Upd: EPUB глючный: нет отступов в коде, в okular показываются лишь 20 страниц, в fbreader больше.

Clojure является диалектом Lisp, поэтому совершенно не удивительно, что работе со списками отводится ключевое место в языке. Правда, в отличии от традиционных диалектов (CL или Scheme), вместо классических двухслотовых списков в Clojure используется абстракция Sequence — «логический список». Фактически, это интерфейс, предоставляющий методы для работы с неизменяемыми, ленивыми и, возможно, бесконечными последовательностями. Данная статья описывает внутреннее устройство этих сущностей.

Урок Maxima

Введение

Maxima — свободная система компьютерный алгебры (Computer algebra system — CAS), основанная на Common Lisp. В своих функциональных возможностях она едва уступает другим современным платным CAS, таким как Mathcad, Mathematica, Maple; может проводить аналитические (символьные) вычисления, численные расчеты, строить графики (при помощи gnuplot). Имеется возможность написания скриптов и даже трансляции их в код на Common Lisp с последующей компиляцией. В виду того, что maxima писалась из разрабатывалась программистами lisp, ее синтаксис может показаться несколько запутанным, поскольку язык является сразу и императивным и функциональным. Я попытаюсь разъяснить именно эти моменты и доступно изложить суть функционального подхода, и совсем не буду акцентировать внимания на конкретных математических функциях: их довольно легко освоить самостоятельно. В данной статье рассматривается именно особенности исчисления и синтаксических конструкций maxima.

Я люблю язык C за его простоту и эффективность. Тем не менее, его нельзя назвать гибким и расширяемым. Есть другой простой язык, обладающий беспрецедентной гибкостью и расширяемостью, но проигрывающий C в эффективности использования ресурсов. Я имею в виду LISP. Оба языка использовались для системного программирования и имеют давнюю и славную историю.

Уже достаточно долго я размышляю над идеей, объединяющей подходы обоих этих языков. Её суть заключается в реализации языка программирования на основе LISP, решающего те же задачи, что и C: обеспечение высокой степени контроля над оборудованием (включая низкоуровневый доступ к памяти). На практике это будет система LISP-макросов, генерирующая бинарный код. Возможности LISP для препроцессирования исходного кода, как мне кажется, обеспечат небывалую гибкость, в сравнении с препроцессором C или шаблонами C++, при сохранении исходной простоты языка. Это даст возможность на базе такого DSL надстраивать новые расширения, повышающие скорость и удобство разработки. В частности, на этом языке может реализовываться и сама LISP-система.

Написание компилятора требуют наличие кодогенератора, а в конечном итоге — ассемблера. Поэтому практические изыскания стоит начинать с реализации ассемблера (для подмножества инструкций целевого процессора). Мне было интересно минимизировать какие-либо зависимости от конкретных технологий, языков программирования и операционной системы. Поэтому я решил с нуля реализовать на C простейший интерпретатор импровизированного LISP-диалекта, а также написать к нему систему макрорасширений, позволяющих удобно кодировать на подмножестве ассемблера x86. Венцом моих усилий должен стать результирующий загрузочный образ, выводящий «Hello world!» в реальном режиме процессора.

На текущий момент мною реализован работающий интерпретатор (файл int.c, около 900 строк C-кода), а также набор базовых функций и макросов (файл lib.l, около 100 строк LISP-кода). Кому интересны принципы выполнения LISP-кода, а также подробности реализации интерпретатора, прошу под кат.

Одним из самых замечательных и притягательных свойств языка Common Lisp является, безусловно, его система обработки исключений.

Более того, по моему, лично, мнению, подобный подход к исключениям является единственно правильным для всех императивных языков, и вот по какой простой причине:

Механизм «исключений»(или, как они называются в мире CL — conditions) в Common Lisp отделен от механизма раскрутки стека, а это, соответственно, позволяет обрабатывать любые всплывающие в программе исключительные(да и не только исключительные) ситуации прямо в том месте, где они возникли, без потери контекста выполнения программы, что влечет за собой удобство разработки, отладки, да и вообще, удобство построения логики программы.

Наверное, следует сказать, что Common Lisp Condition System, несмотря на свою уникальность в среде высокоуровневых языков программирования, очень близка известным многим разработчикам низкоуровневым средствам современных операционных систем, а именно: синхронным сигналам UNIX и, гораздо ближе, механизму SEH(Structured Exception Handling) из Windows. Ведущие реализации CL основывают такие элементы управления потоком вычислений, как механизм обработки исключений и раскрутка стека, именно на них.

Несмотря на отсутствие похожего механизма во многих других(если не всех) императивных языках программирования, он поддается реализации в более-менее вменяемом виде на большинстве из них. В данной статье я опишу реализацию на C#, по ходу дела разбирая в деталях саму концепцию данного подхода к «исключениям».

По моим наблюдениям, минимум раз в неделю в списке c.l.l или другом Lisp-списке «новички» путаются в том, что связано с пакетами. Говорят о «загрузке» пакета, «требовании» (requiring) пакета, удивляются тому, что после загрузки системы нужно пользоваться маркерами пакетов и т.д. Меня это раздражает, думаю также, что это может быть одной из причин, почему начинающие считают, что использование библиотек в Lisp сложнее, чем есть на самом деле.

Обычно я прекращаю попытки написать полезное объяснение, и, естественно, это объяснение очень простое. Я создал эту страницу, чтобы в следующий раз просто отправить сюда, вместо того, чтобы снова и снова объяснять одно и то же.

Привет. В данной статье хотелось бы еще разок осветить вопрос объектного программирования на языке Scheme, так, как его рассматривают в книге «Структура и интерпретация компьютерных программ».
Далее предлагаю тем, кто еще ни когда не программировал на Scheme скачать DrRacket и попробовать по шагам пройтись по примерам из данной статьи. Опытные программисты Scheme, Racket… эта статья будет очень скучна, так как написана для новичков и людей, желающих «потрогать» racket.

Nikodemus' Common Lisp FAQ

---

Последнее обновление: 2012-04-13

Это очень неофициальное ЧаВО по языку Common Lisp, отражающее субъективное мнение Nikodemus Siivola. Этот текст частично основан на других ЧаВО, встречавшихся на просторах интернета и comp.lang.lisp.
Если вы думаете, что я воспользовался вашим текстом, буду рад признаться в этом, поэтому пишите на nikodemus@random-state.net.
Текущая версия этого ЧаВО доступна по следующим адресам:
http://random-state.net/files/nikodemus-cl-faq.txt
http://random-state.net/files/nikodemus-cl-faq.html
ЧаВО также периодически публикуется в comp.lang.lisp.

Лисп часто рекламируют как язык, имеющий преимущества перед остальными из-за того, что он обладает некоторыми уникальными, хорошо интегрированными и полезными фичами.

Далее следует попытка выделить набор особенностей стандартного Common Lisp, кратко и с примерами.

Эта статья, вероятно, будет больше всего полезна тем, кто имеет какой-то опыт в программировании, заинтересован лиспом и хочет лучше понять, что делает его таким привлекательным.

Текст по большому счёту основан на списке особенностей CL и обзоре CL Роберта Стренда (Robert Strandh).

Данный текст представляет собой чрезвычайно сжатый конспект классической монографии по λ-исчислению (Х. Барендрегт, «Ламбда-исчисление. Его синтаксис и семантика», перевод с английского Г. Е. Минца под редакцией А. С. Кузичева, Москва, «Мир», 1985). Он может оказаться интересен всем тем, кто планировал взяться за систематическое изучение данной темы, уже в общих чертах ознакомившись с ней, но откладывал из-за сложной структуры основной монографии, определения и основные результаты в которой довольно разрозненны. Здесь мы попытаемся сделать изложение, напротив, абсолютно линейным, и, конечно, несравнимо более коротким, избегая лишних определений и примеров, а сосредоточившись на необходимых терминологии, обозначениях и утверждениях, которые, в свою очередь, изложены близко к оригинальному тексту. Мы начнем от определения системы λβη, то есть классического бестипового экстенсионального λ-исчисления. Затем перейдем к комбинаторной логике, теореме о неподвижной точке и синтаксическому сахару. Наконец, заключительная часть конспекта — построение топологии на выражениях этой системы, призванной объяснить кажущееся противоречие: отображения множества выражений в себя содержатся в самом этом множестве при его счетности. На самом же деле, множество наделяется надлежащей топологией, в которой выражения представляют собой непрерывные отображения.

Прошло ровно два года с момента публикации на Хабре статьи про HomeLisp. Та статья, которую запостил мой сын, вызвала довольно бурное обсуждение и яростные нападки определенной части аудитории.

Что же произошло за эти два года с проектом?

В прошлой статье мы начали разработку нашего веб-сервера. Продолжим c файлом util.lisp. В этом пакете будут находится все наши вспомогательные функции для обработки запросов. Для начала обьявим переменную *line*, она нам понадобится в дальнейшем.

Не так давно я взялся за изучение Common Lisp. Как может показаться, изучение нового языка программирования — дело весьма не простое, тем более если он совсем непохож на все те языки, с которыми приходилось сталкиваться ранее. Поэтому я решил начать с книги Land Of Lisp. Книга весьма неплохая, с интересными картинками и очень хорошо подходит для начинающих. В одной из глав было описание создания веб-сервера на Common Lisp. Я решил слегка развить эту тему, и в итоге у меня получилось не совсем то, что было описано в этой главе, а весьма интересный веб-сервер. Исходные коды можно посмотреть тут.

Для его написания нам понадобится Linux с установленными emacs, sbcl, slime и quicklisp. Описывать, как это всё устанавливать, настраивать и как этим пользоваться, я не стану — в интернете есть множество статей об этом. Весь наш веб-сервер будет находиться в одном пакете, называемом myweb. Создайте у себя папку с данным названием, и в ней создайте две папки log и web. Папка log будет содержать лог-файл веб-сервера. В папке web будут лежать html-страницы и изображения, которые веб-сервер будет отдавать клиентам. Весь веб-сервер состоит из семи файлов.

Наверное, эту статью стоило опубликовать перед предыдущими двумя, в этом моем цикле про Common Lisp, но лучше уж поздно, чем никогда.

Когда-то давно, когда я читал статьи Пола Грэма, и только начинал изучать CL, я довольно скептически относился к утверждению о том, что лисп позволяет понять другие языки лучше, да и вообще, программист, знающий CL, выучит любой другой язык максимум за пару недель, и будет на нем писать еще лучше, чем на нем пишет большинство людей, знающих этот язык уже пару лет.

Но сейчас я пришел к выводу, что это утверждение всё же верно.

В данной статье я подробно опишу как установить и настроить SBCL и окружение для продуктивной разработки под Windows.

Вообще, изначально это была небольшая заметка для коллеги по планируемому мной проекту по анализу и визуализации кода и текстовых данных, но я решил её доработать и превратить в полноценную статью, так как я мало видел руководств подобного рода относительно лиспа, особенно на русском, и особенно касающихся Windows.

Просмотрев пост Коды возврата vs исключения и комментарии к нему, я заметил, что в обсуждении упущена одна нить, краткий тезис которой следующий: в некоторых языках такая проблема даже не стоИт, т.к. вопрос «что выбрать, коды возврата или исключения» в таком языке является низкоуровневым. Как, например, не стоит вопрос, каким образом реализовать конструкцию «foreach». Т.к. для программиста, использующего тот же «foreach», нет никакой разницы, использовали ли создатели языка while или for или что-то еще в имплементации данного оператора. Главное это паттерн, который представляет собой этот самый оператор.

Хватит рассуждать про foreach. Покажу непосредственно на примере два очень похожих друг на друга оператора, один из которых использует в качестве реализации «исключения», другой — «коды возврата».

Любой разработчик, так или иначе столкнувшийся с объектно-ориентированным программированием, и попытавшийся в нем разобраться, обязательно слышал про CLOS, объектную систему языка Common Lisp, одной из основополагающих фич которой являются так называемые «обобщенные функции», или, в народе, «мультиметоды».

Хотя многие считают, что обобщенные функциии это просто аналог статической перегрузки функций, но только в динамике, это совершенно неверно.
Не совсем правильно будет даже сказать, что это расширение диспетчеризации по self/this, то есть «виртуальных функций», на несколько аргументов.

Безусловно, множественная диспетчеризация является одной из основных фишек обобщенных функций, но сама их суть не только, и даже не столько, в этом.

Сэм Арон (Sam Aaron), один из разработчиков Overtone, выложил впечатляющее видео, как он синтезирует мелодии в редакторе Emacs, используя различные приёмы — триггеры инструментов, назначение будущих событий и проектирование сэмплов — на языке Clojure. Музыка звучит сразу после написания строчки кода (live coding).

Это перевод статьи Стивена Дегутиса.

Будущее Lisp

В последнее время я часто стал задумываться о существующих диалектах Lisp и о том, в каком направлении мы двигаемся. В частности, я рассматривал возможность написания очередного диалекта Lisp, и те сферы, в которых бы он пригодился.

Если вы еще не знакомы с ним, Lisp является замечательным семейством языков; его чрезвычайно минималистический синтаксис позволяет нам думать практически на уровне алгоритмов, не заморачиваясь по поводу неочевидного синтаксиса или каких-либо языковых рамок.

Положение на рынке

Традиционно, существует Scheme, который полезен разве что для преподавания в вузах из-за скудности поддерживаемых библиотек, есть также Common Lisp, который представляет из себя ужасную, страшную неразбериху (представьте C++, но с целым морем скобок).