什么让LISP与众不同

2001年12月（修订于2002年5月）

(本文是对LL1邮件列表上某些问题的回应。现在已纳入复仇者联盟中。)

当麦卡锡在1950年代末设计Lisp时，它是对现有语言的根本性突破，其中最重要的是Fortran。

Lisp体现了九个新思想：

1. 条件语句。 条件语句是一个if-then-else结构。我们现在对此视而不见。它们是在开发Lisp的过程中由麦卡锡发明的。（当时的Fortran只有一个条件goto，紧密基于底层硬件的分支指令。）麦卡锡是Algol委员会的成员，他将条件语句引入Algol，从而传播到大多数其他语言中。

2. 函数类型。 在Lisp中，函数是第一类对象——它们是一种数据类型，就像整数、字符串等，并具有字面表示，可以存储在变量中，可以作为参数传递，等等。

3. 递归。 递归作为一个数学概念在Lisp之前就存在，但Lisp是第一个支持递归的编程语言。（可以说，它在将函数视为第一类对象时是隐含的。）

4. 变量的新概念。 在Lisp中，所有变量实际上都是指针。值才是有类型的，而不是变量，赋值或绑定变量意味着复制指针，而不是它们指向的内容。

5. 垃圾回收。

6. 由表达式组成的程序。 Lisp程序是表达式的树，每个表达式都返回一个值。（在某些Lisp中，表达式可以返回多个值。）这与Fortran和大多数后续语言形成对比，后者区分表达式和语句。

在Fortran中有这种区分是很自然的，因为（在一个输入格式为打孔卡的语言中，这并不奇怪）该语言是面向行的。你不能嵌套语句。因此，虽然你需要表达式来进行数学运算，但没有必要让其他任何东西返回一个值，因为没有东西在等待它。

这种限制随着块结构语言的出现而消失，但到那时已经为时已晚。表达式和语句之间的区分已经根深蒂固。它从Fortran传播到Algol，然后传递给它们的后代。

当一种语言完全由表达式构成时，你可以随意组合表达式。你可以说：

(using Arc syntax)

(if foo (= x 1) (= x 2))

或者

(= x (if foo 1 2))

7. 符号类型。 符号与字符串的不同之处在于，你可以通过比较指针来测试相等性。

8. 使用符号树的代码表示法。

9. 整个语言始终可用。 在读取时、编译时和运行时之间没有真正的区别。你可以在阅读时编译或运行代码，在编译时读取或运行代码，以及在运行时读取或编译代码。

在读取时运行代码使用户能够重新编程Lisp的语法；在编译时运行代码是宏的基础；在运行时编译是Lisp作为扩展语言在Emacs等程序中使用的基础；而在运行时读取使程序能够使用s表达式进行通信，这一思想最近被重新发明为XML。

当Lisp首次被发明时，所有这些想法与当时普通的编程实践相去甚远，而当时的实践在很大程度上是由1950年代末可用的硬件决定的。

随着时间的推移，默认语言在一系列流行语言中逐渐演变为Lisp。1-5现在已经广泛应用。6开始出现在主流中。Python有一种形式的7，尽管似乎没有任何语法来表示它。8（与9一起）使Lisp宏成为可能，目前仍然是Lisp独有的，可能是因为（a）它需要那些括号，或者其他同样糟糕的东西，以及（b）如果你增加那最后一层力量，你就无法再声称发明了一种新语言，而只能声称设计了一种新的Lisp方言；-）

尽管对当今的程序员有用，但用其他语言所采用的随机权宜之计来描述Lisp是奇怪的。这可能不是麦卡锡的想法。Lisp并不是为了修复Fortran中的错误而设计的；它更多是试图公理化计算的副产品。