Реферат: Изучение учебной версии языка Лисп – dlisp. Расширение библиотеки функций dlisp
Запуск системы осуществляется командой:
DLISP.EXE
При загрузке системы начинает работать редактор, он чистит экран, рисует рамку и выдает на экран главное меню:
Файл. Имеет следующие опции: новый, открыть, сохранить, сохранить как, выход.
Просмотр: экран вывода, экран интерпретатора.
Редактор.
[sms]Поиск: поиск, повторить поиск, замена.
Запуск: выполнить, перезапустить, продолжить.
Отладка: шаг, трассировка, контрольная точка, очистить все.
Параметры: режим экрана, проверка синтаксиса.
Справка.
Затем система ждет, пока пользователь не выберет одну из опций.
Редактор работает с файлами, имеющими расширение LSP и находящимися в той же директории, что и файл DLISP.EXE
Результаты вычислений выводятся на специальный экран. Для просмотра этих результатов необходимо выбрать опцию "Просмотр" главного меню, а в ней - "экран вывода". Чтобы вернуться назад необходимо нажать любую клавишу.
Для переключения в режим диалога используют клавиши SHIFT+TAB.
Для повтора предыдущей команды используют клавишу F3.
2. Функции, поддерживаемые dlisp.
Dlisp поддерживает несколько различных типов данных:
* списки
* символы
* строковые константы
* действительные числа
* целые числа
По синтаксису и соглашениям Dlisp близок к MuLispу, более того, он является небольшой его частью.
Dlisp содержит некоторое число заранее определенных функций. Каждая функция вызывается как список, первым элементом которого является имя функции, а остальными - аргументы этой функции (если они есть). Многие из функций - стандартные функции LISP, их можно найти в каждом руководстве по языку.
Функции MuLispа поддерживаемые dlispом и определенные нами в предыдущих лабораторных работах.
(+ ...)
(- ...)
(* ...)
(/ ...)
(= ...)
(/= )
(< ...)
(<= ...)
(> ...)
(>= ...)
(and ...)
(atom )
(boundp )
(car )
(cdr )
(cond ( ...)...)
(cons )
(defun ...)
(eq )
(if [])
(lambda ...)
(list ...)
(listp )
(mapcar ...)
(not )
(null )
(numberp )
(or ...)
(princ [])
(print [])
(progn ...)
(quote )
(read )
(set )
(setq [ ]...)
(while ...)
(zerop )
Функции dlispа не используемые MuLispом.
(cos )
Эта функция возвращает косинус , где - выражается в радианах. Например:
(cos 0.0) возвращает 1.000000
(cos pi) возвращает -1.000000
(sin )
Эта функция возвращает синус как действительное число, где выражен в радианах. Например:
(sin 1.0) возвращает 0.841471
(sin 0.0) возвращает 0.000000
(min ...)
Эта функция возвращает наименьшее из заданных . Каждое может быть действительным или целым.
(nth
Эта функция возвращает "энный" элемент , где
(nth 3 '(a b c d e)) возвращает D
(nth 0 '(a b c d e)) возвращает A
(nth 5 '(a b c d e)) возвращает nil
(strcat ...)
Эта функция возвращает строку, которая является результатом сцепления строки1>, и т.д. Например:
(strcat "a" "bout") возвращает "about"
(strcat "a" "b" "c") возвращает "abc"
(strcat "a" "" "c") возвращает "ac"
(strlen )
Эта функция возвращает длину в символах строковой константы как целую величину. Например:
(stalen "abcd") возвращает 4
(stalen "ab") возвращает 2
(stalen "") возвращает 0
(subst )
Эта функция просматривает в поиске и возвращает копию с заменой каждого встречного на . Если не найден в , SUBST возвращает неизменным. Например, дано:
(setq sample '(a b (c d) b))
тогда:
(subst 'qq 'b sample) возвращает (A QQ (C D) QQ)
(subst 'qq 'z sample) возвращает (A B (C D) B)
(subst 'qq '(c d) sample) возвращает (A B QQ B)
(subst '(qq 'rr) '(c d) sample) возвращает (A B (QQ RR) B)
(subst '(qq 'rr) 'z sample) возвращает (A B (C D) B)
В сочетании с функцией ASSOC, SUBST обеспечивает удобный способ замены величины, найденной по ключу в структурированном списке. Например, дано:
(stq who '((ferst john) (mid q) (last public)))
тогда:
(setq old (assoc 'first who)) возвращает (FIRST JOHN)
(setq new '(first j)) возвращает (FIRST J)
(setq new old who) возвращает ((FIRST J) (MID Q) (LAST PUBLIC))
(type )
Эта функция возвращает TYPE (тип) , где TYPE - одно из следующих значений (как атом):
REAL числа с плавающей запятой
STR строковые константы
INT целые величины
SYM символы
LIST списки (и функции пользователя)
3. Расширение библиотеки функций dlisp.
Основные принципы программирования на dlisp те же, что и в MuLisp, при этом сохраняется и синтаксис MuLispа.
Никогда не используйте имена встроенных функций или символов для функций, определяемых вами, так как это сделает недоступными встроенные функции.
Пример расширения библиотеки функций dlispа содержится в файле rash.lsp. Для его запуска необходимо выполнить следующую последовательность команд:
MuLisp87.com Common.lsp
(load rash.lsp)
;File rash.lsp
;(Приложение к учебной версии языка Лисп dlisp).
;Содержит функции, расширяющие библиотеку dlisp Лиспа.
;Функция APPEND1 соединяет два списка в один
(defun append1 (l p)
(if (null l) p ;L пуст - вернуть P (условие окончания),
(cons (car l) ;иначе - создать список,
(append1 (cdr l) p)))) ;используя рекурсию.
;EQUAL1 - логическая идентичность объектов (параллельная рекурсия)
(defun equal1 (u v)
(cond ((null u) (null v)) ;возвращает T если U и V пустые
((numberp u) (if (numberp v) (= u v) ; проверка
nil)) ;на идентичность
((numberp v) nil) ; чисел
((atom u) (if (atom v) (eq u v) ;сравнение атомов
nil))
((atom v) nil)
(t (and (equal1 (car u) (car v)) ; идентичность "голов"
(equal1 (cdr u) (cdr v)))))) ;идентичность "хвостов"
;DELETE1 - удаляет элемент X из списка L
(defun delete1 (x l)
(cond ((null l) nil)
((equal1 (car l) x) (delete1 x (cdr l)))
(t (cons (car l) (delete1 x (cdr l)))))) ;ветвь выполняется
;в случае невыполнения предыдущих.
;FULLENGTH1 - определяет полную длину списка L (на всех уровнях)
(defun fullength1 (l)
(cond ((null l) 0) ;для пустого списка возвращается 0
((atom l) 1) ;если L является атомом - возвращается 1
(t (+ (fullength1 (car l)) ;подсчет в глубину
(fullength1 (cdr l)))))) ;подсчет в ширину
;DELETELIST1 - удаляет все элементы, входящие в список U из списка V
(defun deletelist1 (u v)
(cond ((null u) v)
(t (delete1 (car u)
(deletelist1 (cdr u) v)))))
;MEMBER1 - проверяет вхождение элемента U в список V на верхнем уровне
(defun member1 (u v)
(cond ((null v) nil)
((equal1 u (car v)) v)
(t (member1 u (cdr v)))))
;В случае присутствия S-выражения U в списке V функция возвращает остаток списка V, начинающийся с U, в противном случае результатом вычисления является NIL.
;INTERSECTION1 - вычисляет список общих элементов двух списков
(defun intersection1 (u v)
(cond ((null u) nil)
((member1 (car u) v);проверка на вхождение "головы" сп. U в сп. V
(cons (car u) (intersection1 (cdr u) v)));создание списка
(t (intersection1 (cdr u) v))));ненужные элементы отбрасываются
;UNION1 - объединяет два списка, но в отличие от APPEND1,
;в результирующий список не добавляются повторяющиеся элементы
(defun union1 (u v)
(cond ((null u) v)
((member1 (car u) v) ;отсеивание
(union1 (cdr u) v)) ; ненужных элементов
(t (cons (car u)
(union1 (cdr u) v)))))
;COPY-LIST1 - копирует верхний уровень списка
(defun copy-list1 (l)
(cond ((null l) nil)
(t (cons (car l)
(copy-list1 (cdr l))))))
;COPY_TREE1 - копирует списочную структуру
(defun copy-tree1 (l)
(cond ((null l) nil)
((atom l) l)
(t (cons (copy-tree1 (car l))
(copy-tree1 (cdr l))))))
;ADJOIN1 - добавляет элемент к списку
(defun adjoin1 (x l)
(cond ((null l) nil)
((atom l) (cons x ;если L атом, то он преобразуется в список,
(cons l nil))) ;а затем к нему добавляется X
(t (cons x l))))
;SET-DIFFERENCE1 - находит разность двух списков
(defun set-difference1 (w e)
(cond ((null w) nil)
((member1 (car w) e) ;отбрасываются ненужные
(set-difference1 (cdr w) e)) ;элементы
(t (cons (car w)
(set-difference1 (cdr w) e)))))
;COMPARE1 - сравнение с образцом
(defun compare1 (p d)
(cond ((and (null p) (null d)) t) ;исчерпались списки?
((or (null p) (null d)) nil) ;одинакова длина списков?
((or (equal1 (car p) '&) ;присутствует в образце атом &
(equal1 (car p) (car d))) ;или головы списков равны
(compare1 (cdr p) (cdr d))) ;& сопоставим с любым атомом
((equal1 (car p) '*) ;присутствует в образце атом *
(cond ((compare1 (cdr p) d)) ;* ни с чем не сопоставима
((compare1 (cdr p) (cdr d))) ;* сопоставима с одним атомом
((compare1 p (cdr d))))))) ;* сопоставима с несколькими
;атомами
;SUBSTITUTE1 - замена в списке L атома S на атом N
(defun substitute1 (n s l)
(cond ((null l) nil)
((atom (car l))
(cond ((equal1 s (car l))
(cons n (substitute1 n s (cdr l))))
(t (cons (car l) (substitute1 n s (cdr l))))))
(t (cons (substitute1 n s (car l))
(substitute1 n s (cdr l))))))
;DELETE-DUPLICATES1 - удаление повторяющихся элементов
(defun delete-duplicates1 (l)
(cond ((null l) nil)
((member1 (car l) (cdr l))
(delete-duplicates1 (cdr l)))
(t (cons (car l) (delete-duplicates1 (cdr l))))))
;ATOMLIST1 - проверка на одноуровневый список
(defun atomlist1 (l)
(cond ((null l) t)
((listp (car l)) nil)
(t (atomlist1 (cdr l)))))
;REVERSE1 - обращает верхний уровень списка
(DEFUN REVERSE1 (l)
(COND ((NULL l ) NIL)
(T (APPEND1 (REVERSE1 (CDR l))
(CONS (CAR l) NIL)))))
4. Задание к лабораторной работе.
Напишите функцию, аналог системной функции Лиспа:
1. а) (1+ ) Результат функции - , увеличенное на единицу.
в) (1- ) Результат функции - , уменьшенное на единицу.
2. а) (incf память приращение) Добавление приращения к числу в памяти.
в) (decf память приращение) Вычитание приращения из числа в памяти.
3. (expt ) Эта функция возвращает , возведенное в указанную . Если оба аргумента целые, то результат - целое число. В любом другом случае, результат - действительное число.
4. (gcd ) Функция возвращает наибольший общий делитель и . и должны быть целыми.
5. а) (first ), second, third, и т. д. возвращающие соответственно первый, второй, третий, и т. д. элемент списка.
в) (last ) Эта функция возвращает последний элемент списка. не должен быть равен nil. LAST возвращает либо атом либо список.
6. а) (max ...) Эта функция возвращает наибольшее из заданных чисел.
в) (min ...) Эта функция возвращает наименьшее из заданных чисел.
7. а) (evenp ) Проверяет, четное ли число. Она возвращает T - если число четное и NIL - в противном случае.
в) (oddrp ) Эта функция - противоположная по действию функции evenp.
8. которая сортирует числа:
а) по возрастанию.
в) по убыванию.
9. предикат - который определяет:
а) числа с плавающей запятой.
в) целые числа.
г) строковые константы.
д) символы.
е) списки.
10. зависящую от одного аргумента, которая генерирует все циклические перестановки списка.
11. зависящую от одного элемента, которая по данному списку вычисляет список его элементов:
а) встречающихся в нем более 1, 2, ... раз.
в) встречающихся в нем не менее 2, 3, ... раз.
S. Запишите все функции, написанные вами, в один файл. Для отладки программы используйте встроенные средства dlispа.
5. Вопросы.
1. Какие способы тестирования программ предусмотрены в dlisp?
2. В чем их различия?
3. Какие функции предусмотрены для работы со строковыми константами в dlisp?
4. Назовите их основные особенности? [/sms]
