SCIP 学习笔记第一章

最新推荐文章于 2025-06-29 09:42:26 发布

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本文介绍Scheme语言的基础知识，包括程序设计的基本元素、表达式组合、命名与环境、复合过程定义等核心概念，帮助初学者快速掌握Scheme语言。

由于项目需要，学习软件Tracepro中宏操作，软件中宏操作使用Scheme语言编程，于是先学习Scheme来了解下这门语言的艺术。

笔记并不按照书上内容一步一步详细列出，写此笔记主要是用于记忆重要的需要长期复习的信息。

第一章构造过程抽象

1. 程序设计的基本元素

每一种强有力的语言都为此提供了三种机制：

基本表达形式，用于表示语言所关心的最简单的个体。
组合的方法，通过他们可以从较简单的东西出发构造出复合的元素。
抽象的方法，通过他们可以为复合对象命名，并将他们当做单元去操作。

1.1 表达式

组合式：构成方式就是用一堆括号括起一些表达式，形成一个表，用于表示一个过程应用。在表中最左的元素称为运算符，其他元素都称为运算对象，要得到这种组合式的值，采用的方式就是将由运算符刻画的过程应用于有关实际参数，而所谓实际参数也就是那些对象的值。例如：

(+ 4 5)

将运算符放在所有运算对象左边，这种形式称为前缀表示。

前缀表示有两个优点：

1.可以完全适用于可能带有任意个实参的过程。例如：(+ 8 5 6 5 5 4)。在这里不会出现歧义，因为运算符总是最左边的元素，整个表达式的范围也由括号界定。
2.可以直接扩充，允许出现组合式嵌套的情况，也就是说，允许组合式的元素本身又是组合式。例如：(+ (- 8 5) (* 5 6))。

为了便于阅读，遵循一种称为美观打印的规则，如下：

1.2 命名和环境

define是我们所用的语言中最简单的抽象方法，它允许我们用一个简单的名字去引用一个组合运算的结果。在写复杂程序，也就是为了去一步步的创建出越来越复杂的计算机性对象。我们可以通过一系列交互式动作，逐步创建起所需要的名字-对象关联。这种特征鼓励人们采用递增的方式去开发和调试程序。在很大程度上，这一情况出于另一个事实，那就是，一个Lisp程序通常总是由一大批相对简单的过程组成的。

(define pi 3.1415926)

1.3 组合式求值

要求值一个组合式就必须做下面的事情

求值该组合式的各个子表达式
将作为最左字表达式（运算符）的值得那个过程应用于相应的实际参数，所谓实际参数也就是其他子表达式（运算对象）的值。

例如：

树的观点可以用来看上图这种求值过程。“值向上穿行”形式的求值形式是一类更一般的计算过程的一个例子，这种计算过程称为树形积累。

注意：求值规则里并没有处理定义。例如，对（define x 3）的求值并不是将define应用于它的两个实际参数：其中的一个是符号x的值，另一个是3.这是因为define的作用就是为x关联一个值（也就是说，这个括号内的东西并不是一个组合式）。一般性求值规则的这种例外称为特殊形式。

1.4 复合过程

程序设计语言中有一些东西是必然会出现的，其中包括：

数和算术运算是几本的数据和过程
组合式的嵌套提供了一种组织起多个操作的方法
定义是一个首先的抽象手段，它为名字关联相应的值。

过程定义：是一种威力强大的抽象技术，通过它可以为复合操作提供名字，而后就可以讲这样的操作作为一个单元使用。

例如：(define (squart x) (* x x))

一般形式：

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