我也说说Emacs吧(6) - Lisp速成
前面我们学习了基本操作,也走马观花地看了不少emacs lisp的代码。这一章我们做一个lisp的速成讲座。
Lisp的含义是表处理语言。它的代码组成结构都是用括号组成的表来表示的。Lisp中的功能,要么是以函数形式求值,要么本身就是一些特殊表。
比如在Lisp语言中,判断分支的if不是语句,也不是函数,而是一种特殊的表。定义函数的方式,也是用一种叫做defun的特殊表。
Lisp基本函数速成
首先我们搭建一下环境,随便建一个.el为扩展名的文件。然后,我们写一个helloworld的代码吧:
(message (concat "Hello" "," "World" "!"))
我们把光标停留在这行上,然后执行C-x C-e,或者执行命令eval-last-sexp,结果就会在下边的状态栏上打印Hello,World.
下面函数的实验,我们就都采用这个方式来进行。
查找函数的帮助
将光标放到要查询的函数上,比如在message中,运行C-h f,就可以查询message函数的帮助文档。
算术函数
加法 +
例:
(message "%d" (+ 1 1))
减法 -
(message "%d" (- 1 1))
乘法 *
例:
(message "%d" (* 123456789 987654321))
注意,在emacs lisp中,数字是会溢出的。
例错误:
(message "%d" (* 123456789 3145926535897932384626433832795928841971))
会报下面的错:
debug(error (overflow-error "3145926535897932384626433832795928841971"))
除法 /
需要注意的是,在emacs lisp中,除法结果是整数:
(message "%d" (/ 128.1 3.0))
结果是42
求余 %
需要注意的是,如果不是整数求余的话,会报错的。
例:
(message "%d" (% 128.1 3.0))
会报下面的错:
Debugger entered--Lisp error: (wrong-type-argument integer-or-marker-p 128.1)%(128.1 3.0)(message "%d" (% 128.1 3.0))eval((message "%d" (% 128.1 3.0)))
如果不知道integer-or-marker-p函数的含义,还是老办法,光标移到过去,然后运行C-h f(describe function)去查询它的文档。
加1 1+
例:
(message "%d" (1+ 1))
等价于
(message "%d" (+ 1 1))
减1 1-
与1+完全类似。
例:
(message "%d" (1- 1))
数学函数
求e的阶乘,exp函数
(message "%d" (exp 10))
结果是22026,请注意结果是整数。
求阶乘函数 expt
(message "%d" (expt 2 8))
结果是256,2的8次方。
求对数函数 log
如果给两个参数,那么就log a b,是求以b为底的a的对数。如果省略b,则默认值为e.
(message "%d" (log 256 2))
(message "%d" (log 100))
输出为8和4.
平方根函数 sqrt
(message "The square root of 128 is:%d" (sqrt 128))
输出为:
"The square root of 128 is:11"
求绝对值函数
(message "The absolute vaule of -1 is:%d" (abs -1))
输出为:
The absolute vaule of -1 is:1
三角函数
sin, cos, tan都是例行公事的函数,反函数是asin, acos, atan,
(message "%d" (sin 0))
(message "%d" (cos 0))
(message "%d" (tan 1))
(message "%d" (asin 1))
(message "%d" (acos 1))
逻辑运算
- 两数逻辑与 logand
- 两数逻辑或 logior
- 两数逻辑异或 logxor
- 两数逻辑非 lognot
例:
(message "%d" (logand 1 0))
(message "%d" (logior 1 0))
(message "%d" (logxor 1 0))
(message "%d" (lognot 0))
第一个1与0为0. 第二个1或0为1. 第三个1与0异或为1. 第四个0取非是-1.
逻辑运算特殊表
在实际编程中,用于与或非逻辑运算的是几个特殊表:
- 与 and: 对每个参数进行求值,直到遇上一个nil
- 或 or: 对每个参数进行求值,直到遇上一个非nil
- 非 not:not是nil别名。其实取反就是判断一个逻辑值是否为nil.
比较函数
- =: 等于
- >: 大于
- <: 小于
- >=: 大于或等于
- <=: 小于或等于
- /=: 不等于
- eq: 等于
例:
(/= (logand 1 0) (lognot 1))
判断函数
- atom: 判断是不是一个原子
- listp: 判断是不是一个列表
- null: 判断是不是空
- stringp: 判断是不是一个字符串
- characterp: 判断是不是一个字符
- symbolp: 判断是不是一个符号
- zerop: 判断是不是0.
- intergerp: 判断是不是整数
(atom ())
(listp ())
(null ())
(stringp "Hello")
(characterp "h")
(symbolp nil)
(numberp 1)
(zerop 0)
(integerp 1)
if特殊表
学习了若干判断函数,我们当然需要一个控制结构来使用它,这个控制结构就是if特殊表。if是个特殊表,而不是函数,当然对于我们初学使用来说,这个区别并不重要。
if特殊表的结构是(if 条件判断 THEN表 ELSE表 ... )
如果判断为非nil,则执行THEN表,否则执行ELSE表。
我们看个例子:
(if (atom ()) (message "() is an atom") (message "() is not an atom"))
输出当然是:() is an atom
cond特殊表
当条件特别多时,if特殊表嵌套可能会导致控制结构比较乱。这时我们可以使用cond特殊表来解决,cond特殊表的结构为:(cond 表1 表2 ...)
cond特殊表的会一直执行后面的表,直至遇到任何一个表的值为非nil为止。
每个cond中的表都是由两部分组成:判断条件和其他值。cond特殊表执行时,会首先检查判断条件是否nil,如果为nil则继续执行,否则就返回非nil表后面的值。
我们还是通过一个例子来学习:
(cond ((= x y) "x and y are the same")((> x y) "x is greater than y")((< x y) "x is less than y"))
定义函数 - defun特殊表
学习了这么多预定义的函数,我们是不是也跃跃欲试,打算写几个自己定义的函数了呢?
Emacs Lisp的函数定义要比Common Lisp多几样东西。因为我们前面讲了,emacs lisp的函数就是我们正常调用的命令,所以它要定义交互方式,要定义函数文档。不过好在这两部分都是可选的,完全不知道的情况下,仍然能写出可以正确执行的函数来。
emacs lisp的defun特殊表的格式如下:
(defun 函数名 (形参列表) "可选的函数文档" (interactive;可选的交再继续方式)
函数体)
我们先写个简版的,实现判断一个数是不是偶数的函数:
(defun evenp (x)(if (= 0 (% x 2)) tnil))
(evenp 2)
我们再将其加上描述文档,同时加上一个是不是整数的判断:
(defun evenp (x)"Check if x is an even number or not"(if (and (integerp x) (= 0 (% x 2))) tnil))
到目前为止,虽然看起来用括号不太习惯,但是我们已经学会用defun特殊表定义函数,用if和cond特殊表来实现判断。好像也没什么复杂的嘛?
学习了之后再回头看我们之前贴过的代码,是不是一下子就好懂了很多呢?
比如这个set-mark-command,不就是几个cond特殊表的组合么:
(defun set-mark-command (arg)
...(cond ((eq transient-mark-mode 'lambda)(kill-local-variable 'transient-mark-mode))((eq (car-safe transient-mark-mode) 'only)(deactivate-mark)))(cond((and (consp arg) (> (prefix-numeric-value arg) 4))(push-mark-command nil))((not (eq this-command 'set-mark-command))(if arg(pop-to-mark-command)(push-mark-command t)))((and set-mark-command-repeat-pop(eq last-command 'pop-global-mark)(not arg))(setq this-command 'pop-global-mark)(pop-global-mark))((or (and set-mark-command-repeat-pop(eq last-command 'pop-to-mark-command))arg)(setq this-command 'pop-to-mark-command)(pop-to-mark-command))((eq last-command 'set-mark-command)(if (region-active-p)(progn(deactivate-mark)(message "Mark deactivated"))(activate-mark)(message "Mark activated")))(t(push-mark-command nil))))
遇到具体的函数,我们都可以通过describe-function函数去查看它的文档和代码。
我们先只求会用,有个感性的认识,之后基础回头再补。
小结
几个特殊表:
- if特殊表:用来进行判断
- cond特殊表:多分支判断
- and特殊表:求值直到遇见nil为止
- or特殊表:求值直到遇见非nil为止
- defun特殊表:用来定义函数
有了上面的知识,分支、子程序结构都有了,我们可以像写命令式语言一样写代码了。
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