scheme基础

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scheme是lisp的一种方言，lisp是 LISt Process 的缩写。本文介绍scheme的基础语法便于后续研究。

表达式

数

单个数字是最简单的表达式。解释器会直接打印出你输入的数字，如：

1
697

组合式

组合式是一种使用前缀表示的表达式，运算符在最前，如：

1
(+ 5 99)

104

  • 这种表示方法的优点之一是能够传入任意个实参：

    1
    (+ 1 2 3 4)

    10

  • 第二个优点是能够嵌套组合式：

    1
    (+ (* 1 2) (- 4 3))

    3

定义变量

通过define定义变量：

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6
; 定义两个变量
(define pi 3.14159)
(define radius 10)

; 使用刚才定义的变量计算圆的周长并输出结果
(define circumference (* 2 pi radius))

62.8318

定义过程

定义过程的格式如下：

1
(define (<name> <formal parameters>) <body>)

如：

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5
; 定义过程`square`
(define (square x) (* x x))

; 使用定义的过程并输出结果
(square 5)

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条件表达式

cond

使用cond进行分情况（condition）分析，使用形式为关键字cond后接一些子句，子句为括号()括起来的表达式对偶(<p> <e>)，每个表达式对偶的第一个表达式是一个谓词，将被解释为true（#t）或false（#f），如下：

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(cond (<p1> <e1>)
    (<p2> <e2>)
    ...
    (<pn> <en>))

cond条件表达式在求值时先求谓词<p1>，如果其值为 false则求<p2>，如果<p2>的值也为false则求<p3>，直到找到一个值为真的谓词，解释器返回子句对应的后继表达式<e>的值作为条件表达式的值。如果没有<p>为真，则cond的值未定义。

使用cond实现求绝对值函数的代码如下：

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(define (abs x)
    (cond ((> x 0) x)
        ((= x 0) 0)
        ((< x 0) (- x))))

else

else可以用来代替cond的最后一个子句<p>。如果所有先前的子句都为false时返回else相应的<e>的值作为cond子句的值。
当然，任何值为true的表达式都可以代替最后一个子句<p>，得到与else类似的效果。

使用else改写先前的求绝对值的代码如下：

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(define (abs x)
    (cond ((< x 0) (- x))
        (else x)))

if

if可以在恰好有两种情况时使用。 if表达式的一般形式是：

1
(if <predicate> <consequent> <alternative>)

使用if改写先前求绝对值的代码如下：

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(define (abs x)
  (if (< x 0)
      (- x)
      x))

逻辑表达式

以下列举and or not 3 个逻辑操作符的用法

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3
(and <e1> ... <en>)  ; 从左到右计算`<e>`，若存在一个为假则整个表达式为假，有短路现象
(or <e1> ... <en>)  ; 从左到右计算`<e>`，若存在一个为真则整个表达式为真，有短路现象
(not <e>)

循环

scheme不提供循环相关的关键字。