Lisp/Scheme：评估嵌套的空列表/缺点：(())

Question

我正在使用这个 Lisp 编译器进行测试

有一件事我不明白： 如果一个空列表

()

评估自身 :

(format t "~:a" ())
;; => ()

为什么评估多个嵌套的空列表

()

不评估为空列表？

(format t "~:a" (()))
;; => EVAL: undefined function NIL
;; why not () ?

(format t "~:a" ((())))
;; => EVAL: (NIL) is not a function name; try using a symbol instead
;; why not () ?

从我的角度来看，

()

和

NIL

是相同的，所以内部空列表应该首先评估自身，然后外部列表应该“调用”新的内部评估空列表

我的头脑，我认为在进行计算时应该发生这样的情况： （粗体+斜体=当前评估的内容）

(()) => (()) => (()) => ()

好像Scheme也不允许嵌套空列表调用

感谢您的阅读

Answer 1

在 Common Lisp 及其祖先中，空列表

()

通过特殊分配进行自我评估：它是唯一具有此属性的列表。这也是唯一一个也是符号的列表，在本例中是符号

nil

（实际上是

NIL

）。人们很容易认为，在实现的内部某个地方，只是说了相当于

(defconstant nil ())

的东西，但它比这更神奇：

> (eq () 'nil)
t

> (symbolp ())
t

> (symbol-name ())
"NIL"

这不仅仅是符号

nil

的值，它就是符号

nil

。

()

在CL中真的很神奇。比在Scheme中更神奇，比如说：在Scheme中它仍然是神奇的，只是不那么神奇了。在Scheme中，

()

是唯一不是一对（缺点）的列表，但它也不是一个符号，也不是自评估的。

所以，好吧，这解释了为什么

()

会评估自身：它这样做是因为它很神奇。

所以现在考虑尝试评估这种形式：

(())

好吧，首先这不是空列表：它是一个只有一个元素的列表，这是空列表。从评价的角度来看，它是一个复合形式。好吧，由于空列表（该列表的第一个元素）是 also

nil

，我们可以将这个复合形式重写为

(nil)

这是同一件事：

(equal '(nil) '(()))

是真的。

好的，现在评估者如何处理复合形式？它会查看第一个元素并决定要做什么（请参阅此处。

• 如果它是一个符号，那么该符号应命名为以下之一：

  • 特殊操作员
  • 或（可能是本地）函数
  • 或（可能是本地）宏

  将会进行相应处理。

• 如果它不是一个符号，它可能是一个以

  (lambda ...)

  开头的列表，它被转换为匿名函数并被调用。

• 没有更多案例了。

那么，哪个是

(())

，或者等效的

(nil)

？它是一种复合形式，它的第一个元素是符号

nil

。所以

• nil

  是否命名了一个特殊的运算符？否 --

  (special-operator-p 'nil)

  是假的；

• nil

  命名宏吗？否 --

  (macro-function 'nil)

  是假的；

• nil

  命名一个函数吗？不 -

  (fboundp 'nil)

  是假的。

因此评估者无法处理此表格：它不合法。

---

请注意，在Scheme中，同样的事情也是不合法的，但原因略有不同：对于Scheme，空列表不是自我评估的，因此评估者看到

(())

并说（这次忽略宏）这是过程调用，其中过程将是评估

()

的结果，但这是一个错误。如果我说

(define nil '())

那么

(nil)

仍然是一个错误：它将评估

nil

并得到

()

，但

()

不是一个过程。