car和cdr的常见Lisp引用行为

Question

Lisp初学者。我正在读《常见的Lisp:一个温和的介绍》，我遇到了这种我不理解的行为。这是clisp:

[57]> (cdar '((fee fi) '(fo fum)))
(FI)
[58]> (cdar '('(fee fi) '(fo fum)))
((FEE FI))

第一个表达式（第57行）对我来说很有意义。它得到了（（fee-fi）（fo-fum））的CAR的CDR，即（fee-fi）的CDR。但是58号线是怎么回事？我本以为它会给我同样的东西，（FI）。但它却给了我一份清单？有人能帮我了解发生了什么吗？

更令人惊讶的是，如果我用两个表达式来做每一个，当（fee fi）未被引用时，我会得到一个错误：

[72]> (car '((fee fi) '(fo fum)))
(FEE FI)
[73]> (cdr (FEE FI))
*** - EVAL: undefined function FEE

但当（费fi）被引用时，我得到了正确的结果，这与我的第一个结果相反：

[77]> (car '('(fee fi) '(fo fum)))
'(FEE FI)
[78]> (cdr '(FEE FI))
(FI)

任何照明都将不胜感激！

Answer 1

'字符只是一个缩写：'something在读取时扩展为(quote something)。因此：

(cdar '('(fee fi) '(fo fum)))

实际上是：

(cdar (quote ((quote (fee fi)) (quote (fo fum)))))

第一个quote阻止对其内容进行评估，因此其余部分只是文字列表和符号，因此更有用的表示方式是：

(cdar '((quote (fee fi)) (quote (fo fum))))

则CAR是(quote (fee fi))，而其中的CDR是((fee fi))。

Answer 2

在Lisp评估某个内容之前，必须先在中读取该内容Read操作获取某个数据的文本表示，并将其转换为Lisp数据。

[6]> (read)
'a                    ; I typed this
'A                    ; CLISP responded
[7]> (type-of *)      ; * is previous-value
CONS
[8]> (mapcar #'print **) ; ** is value before previous value
QUOTE                 ; first element of the list (code form), (QUOTE A)
A                     ; second element of the list
'A                    ; CLISP translates (QUOTE A) back into 'A, for show

因此' ...在读取时变成(quote ...)。这是怎么回事？

[4]> (get-macro-character #')
#<SYSTEM-FUNCTION SYSTEM::QUOTE-READER> ;
NIL

所以在引用后面有一些东西。quote-reader系统功能。列表也很特别：

[5]> (get-macro-character #()
#<SYSTEM-FUNCTION SYSTEM::LPAR-READER> ;
NIL

读取完所有内容后，将对结果进行评估。这是REPL中"read-eval-print loop"的"read-eval"部分。评估引用表单(quote ...)的结果是它内部的内容。IOW顶部的quote消失，但所有内部的quote都保留下来。

没有报价，一切都会被评估。因此，要评估(cdr (FEE FI))，必须评估表单(FEE FI)，如果它导致一个列表，则将返回该列表的cdr。

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您可以尝试定义另一种表示文字数据的方式，比如用[ ... ]括号代表(quote ( ... ))。转换可以将内部括号视为简单的括号。然后两个

> (cdar [(fee fi) (fo fum)])
> (cdar [[fee fi] [fo fum]])

会和你预想的一样。

PS。CLHS是你的朋友。

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编辑：这是你犯错误的地方。在上一个例子中，

[77]> (car '('(fee fi) '(fo fum)))
'(FEE FI)
[78]> (cdr '(FEE FI))
(FI)

最后一个呼叫应该是

[1]> (cdr (quote '(FEE FI)))
((FEE FI))

将'(FEE FI)放在quote表单中会阻止其求值，因此它按原样传递给cdr。以下是我们可以确定的方法：

[2]> (car '('(fee fi) '(fo fum)))
'(FEE FI)
[3]> (cdr *)     ; * is the last returned value
((FEE FI))

(cdr (car ...))实际上是cdar，毫无疑问。