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RavenScheme简介

RavenScheme简介

RavenScheme使用了一个运行『读入-求值-打印』循环的解释器。该解释器从标准输入反复的读入表达式,对得到的表达式求值,然后打印出结果。

如果用户键入:

【加 1 2】

解释器将打印出3

如果用户键入3

解释器会打印出3

 

RavenScheme提供一个加载函数,它可以从文件读入并行求值:

【加载 『我的程序』】

 

RavenScheme对表达式采用了剑桥波兰记法。中文括号表示函数应用。左括号的第一个表达式表示函数,随后的表达式是它的参数。假定我们键入:

【【加 1 2】】

当解释器看到内层的括号时,他就会将1和2作为参数来调用函数加。由于外面还有一层括号,解释器就会将3作为一个无参函数来调用,这是一个错误:

求值:3不是一个有效的函数

RavenScheme中额外的括号会改变程序的语义:

【加 1 2】 --> 7

【【加 1 2】】 --> 错误

 

我们可以阻止解释器对括起的表达式求值,为此需要加上一个引用:

【引用 【加 1 2】】 --> 【加 1 2】

一种特殊的简写方式:

《【加 1 2】 --> 【加 1 2】

 

虽然在RavenScheme中每个表达式都有类型,但通常必须到运行时才能确定这个类型。大多数预定义函数都会做动态检查,以保证它们的参数具有合适的类型。表达式:

【如果 【大于 变量 0】 【加 1 2】 【加 1 『字符串』】】

在变量为正时将求出值3,否则会产生运行时的动态类型冲突错误。

 

参数对多个类型都有意义的函数,自然是多态的:

【设置 最小值 【函数 【变量一 变量二】 【如果 【小于 变量一 变量二】 变量一 变量二】】】

表达式【最小值 123 456】将求出123,而【最小值 3.14 2.7】将求出2.7。

 

用户定义函数也可以利用预定义的类型谓词函数实现类似的检查:

【是布尔值吗 变量】

【是字符吗 变量】

【是字符串吗 变量】

【是符号吗 变量】

【是数值吗 变量】

【是对吗 变量】

【是表吗 变量】

 

RavenScheme中的符号类似于其他语言中被称为标识符的东西。标识符中允许包含很多标点符号。

【是符号吗 《¥#@+%&*1】 --> #真

#真表示布尔真,假用#假表示。

 

要在RavenScheme中创建函数,就需要对lambda表达式求值:

【函数 【参数一 参数二】 【乘 参数一 参数二】】 --> 函数

lambda表达式的第一个参数是函数的形式参数列表。其余参数构成函数的体。

 

lambda表达式不给它的函数命名,这件事要由『使得』或『设置』做。

当一个函数被调用时,语言实现将恢复相应lambda表达式求值时的引用环境。然后扩充这个引用环境,加入形式参数的约数,在其中按顺序求值函数体中的各个表达式。最后的那个表达式的值成为函数的返回值。

【【函数 【参数】 【乘 参数 参数】】 3】 --> 9

 

简单的条件表达式用『如果』:

【如果 【小于 1 2】 3 4】 --> 3

【如果 假 1 2】 --> 2

一般来说RavenScheme的表达式按照应用序求值。如『函数』和『如果』这样的特殊型是这个规则的例外。『如果』的实现检测其第一个参数的求值是否得到『真』,如果是,就返回它的第二个参数的值,而且并不求值第三个参数;否则就返回第三个参数的值,但并不求值第二个参数。

 

约束

通过引入嵌套的作用域,可以将名字约束到值:

【使得 【【甲 3】

            【乙 4】

            【平方 【函数 【参】 【乘 参 参】】】

            【加法 加】】

    【加法 【平方 甲】 【平方 乙】】】 ---> 25

特殊型『使得』有两个或多个参数,其中第一个参数是一些二元组的表,每个二元组的第一个元素是名字,第二个元素就是这个名字在『使得』的第二个参数中代表的值。其余的参数将按顺序求值,对于整个结构的求值将是最终参数的值。

 

由『使得』产生的约束的作用域就是这个『使得』的第二个参数:

【使得 【【甲 3】】

    【使得 【【甲 4】

                【乙 甲】】

         【加 甲 乙】】】 --> 7

其中乙取外层甲的值。这种在声明表最后『所有事情一起做』的语义使『使得』不能用于定义递归函数。

『递归使得』用于处理这个问题:

【递归使得 【【搞 【函数 【参】

                              【如果 【等于 参 1】 1

                                    【乘 参 【搞 【减 参 1】】】】】】】

         【搞 5】】 --> 120

 

还有一种『依次使得』,其中的名字一个一个地编程可见的,因此在后面定义可以用前面的东西,但反过来不行。

 

虽然『使得』和『递归使得』使用户可以创建嵌套的作用域,但他们不会影响全局名字的意义。RavenScheme引进了一个称为『设置』的特殊型,其副作用就是为名字创建全局约束:

【设置 距离 

    【函数 【甲 乙】

        【开方 【加 【乘 甲 甲】 【乘 乙 乙】】】】】

【距离 3 4】 --> 5

 

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