LISP - 内置函数

Lisp - 常用内置函数一览

Common Lisp 以其丰富的标准库而闻名，常被形容为“自带电池”（batteries included）。其庞大的内置函数集为各种任务提供了强大的工具。本章将对一些最基本的函数进行分类概述。

专家提示： 在交互式 Lisp 环境（如 SLIME 或 Sly）中查找函数时，可以使用 (apropos "-string-")。例如，(apropos "list") 将显示所有包含“list”的符号。使用 (describe 'symbol-name) 可以获取特定函数的信息。

序列和列表操作

这些函数是 Lisp 编程的基石，用于创建和操作列表以及其他序列（如向量和字符串）。

cons：构造一个新的 cons 单元格，将元素添加到列表的开头。
car / cdr：分别访问列表的第一个元素 / 列表的其余部分。
list：从其参数创建一个新列表。
append：将两个或多个列表连接成一个新列表。
reverse：返回一个序列的新反转副本。
length：返回序列中的元素数量。
member：检查元素是否是列表的成员（默认使用 eql）。

mapcar：将函数应用于列表的每个元素，返回一个包含结果的新列表。函数式编程的常用工具。

数值运算

执行算术运算的函数。大多数可以接受多个参数。

+, -, *, /：加法、减法、乘法、除法。
1+, 1-：将数值加一或减一（例如，(1+ 5) 的结果是 6）。
mod, rem：取模和取余运算。
max, min：返回其数值参数的最大值或最小值。
abs：返回数字的绝对值。
expt：将一个数提升到指定幂次（例如，(expt 2 3) 的结果是 8）。

谓词（比较和类型检查）

返回 t 或 nil 的函数。

=, <, >, <=, >=, /=: 数值比较。
eq, eql, equal, equalp：具有不同严格程度的通用相等性检查。
null：检查对象是否是空列表 nil。
listp, numberp, stringp, symbolp：检查对象是否为特定类型。
atom：检查对象是否为原子（即，不是 cons 单元格）。

控制流

用于指导执行流程的特殊运算符和宏。

if：基本的双向条件语句：(if condition then-form else-form)。
when, unless：单向条件语句（仅当条件为真/假时执行主体）。
cond：多向条件语句，类似于一系列的 if-else-if 检查。
case：高效地将一个值与多个常量进行比较（使用 eql）。
let, let*：创建局部变量绑定。
loop：Lisp 极其强大且多功能的迭代宏。
dolist, dotimes：用于迭代列表和整数的更简单的宏。

输入/输出（I/O）

用于与流（如控制台或文件）交互的函数。

print, prin1, princ：以不同格式将 Lisp 对象打印到流中。
format：一个强大且灵活的函数，用于生成格式化文本（类似于 C 语言中的 printf）。例如，(format t "Hello, ~a!~%" "world")。
read：从流中读取一个 Lisp 表达式。
with-open-file：一个安全打开文件并确保之后关闭它的宏。

定义

用于在代码中定义顶层构造的宏。

defun：定义一个命名函数。
defvar, defparameter：定义一个全局（或“特殊”）变量。
defmacro：定义一个宏，是扩展 Lisp 语法的强大工具。
defpackage：定义一个新的包以组织代码。

这份列表仅仅是个开始。Common Lisp 的强大之处不仅在于这些函数本身，还在于它们如何组合在一起，以及您如何通过宏来扩展语言本身，使其完美适应您的特定问题领域。