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コンピュータ

Hello World!!

LISP
List Processor

Lisp（リスプ）はList Processorの略で、リスト処理に強いプログラミング言語です。Lispはマサチューセッツ工科大学(MIT) の John McCarthy（なんて読むの？）によって1957年に作られたプログラミング言語です。最初のコンピュータ(といわれている)ENIACが完成したのが1946年ですから、かなり初期からあった言語です。しかし、Lispは現在のコンピュータではあまり使われていません。というか、Lispで動いているプログラムはEmacs以外に知らないんですが…？？ほかにLispでこんなプログラムが動いているぞという人は、教えてください…。

＜参考文献＞自分のレポート

Lispを動かすのに必要なもの

Lispを動かすためには、Lispインタープリタが必要です。インタープリタには、以下のようなものがあるらしいです。
他には、ここ(http://jp.franz.com/jlug/ja/resources/implementations.html)を見るとたくさん乗っています。

gcl (GNU Common Lisp)

Emacs

Scheme

gclは、授業でも使っているインタープリタです。gclはUNIX系のOSで動くらしいのですが、自分はこのWindows版を発見しまして、それを使っています(http://www.cs.utexas.edu/users/novak/gclwin.html)。たった3.4MBytesなので、皆さん使ってみることをオススメします。

他にも処理系はいろいろあるようですが、使ったことがありません^^。Lispは処理系によってかなり動作の仕方が違うようです。gclは「Common」と自ら言っていますので、まあメジャーなんだな～ということで、使っています。

手始めに、電卓代わりに使ってみる

Lispは記号処理用のプログラミング言語ですが、数値演算を行うこともできます。
まず、gclを起動してみましょう。すると、以下のような画面が出てきます。

この">"の部分に命令(式)を打ち込みます。打ち終わったら、Enterキーを押すことによって、その式が評価され、なにかが起こります。

では、早速計算をしてみたいと思います。

123+456

をやってみましょう。Lispでは、このとき、

>(+ 123 456)

と打ち込みます（">"は打たないでね。）そうすると、こうなります。

はい、ちゃんと"579"と答えが出ましたね。

■他にもいろいろ試して見ましょう

>(+) 0

引数を指定せずに(+)とだけ打つと、0が返ってきます。

>(- 1 2 3) -4

関数(-)に３つ以上の引数を与えた場合は、2つ目以降の数値の絶対値が反転します。つまり、最初の値から次の値（次のリスト）の値を順次引いていくことになるようです。

>(- 1) -1

ただし、値をひとつしかとらない関数(-)の値は、その逆の絶対値を返します。

>(-) Error: - [or a callee] requires more than zero arguments. Fast links are on: do (si::use-fast-links nil) for debugging Error signalled by -. Broken at -. Type :H for Help.

また、関数(+)は単独でも、何も足していないという意味で0を返すが、関数(-)は必ずひとつ値を与えてやらねばならないようです。

>>:q Top level. >

エラーになった場合、プロンプト表示が">>"になります。これを元に戻すためには、

:q

というコマンドを使うようです。

　

■関数 /(除算) に割り切れない数を与えるとどうなるか？

>(/ 1 3) 1/3 >(/ 6 12) 1/2

Lispで除算関数 / を使用して、割り切れない値を計算させると、驚いたことに結果は分数表示として出力されます。しかも、6/12のように、約分可能な計算を行うと、約分も行ってくれます。ただし、計算する値にひとつでも小数点数を与えると、結果は小数点として出力されるようです。Lispの数値計算については、特殊な処理を行っていることがわかりました。

ちょっとしたプログラムを書いてみる

せっかくですので、少しプログラミングらしいことをして見ましょう!!!
Lispは、Cなどのように、自分で関数を作ることができます。というわけで、ここでは、nの階乗(n!)を返すような関数を自作してみたいと思います。

まず、関数定義defunを使って、階乗の関数factを作ってみます。えと、そもそも階乗の定義は何でしたっけ？？階乗とはある数nから1まで、1ずつ引いた数をすべて掛け合わせたものです。階乗の定義を、再帰的に考えると、以下のようになります。

つまり、関数factは、nが0のときは、1を返します。nが0でないときは、n×fact(n-1)を返すということです。関数factのなかで関数factを使う。これは、ちょっと裏技的な風にも見えますが、これは立派な「再起呼び出し」という使い方です。

さてさて、このことをLisp語で書くとこうなります。

(defun fact (n) (if (zerop n) 1 (* n (fact(- n 1)))) )

引数がゼロかどうかを判断する述語は zerop です。条件判断の if などはC言語と使い方は似ていますね。ただし、Lispではやたらとカッコが多くなります!! なので、このように適度に改行して、見やすくしましょう！！

これを、lisp.l などとしたテキストファイルで保存します。その後、gclで以下のように呼び出します。

>(load "lisp.l")

すると、関数factが使えるようになっています。ためしに、いろいろな値を打ち込んで見ましょう。

>(fact 0) 1 >(fact 1) 1 >(fact 5) 120 >(fact 7) 5040 >(fact 120) 66895029134491270575881180540903725867527463331380298102956713523016335572449629 89366874165271984981308157637893214090552534408589408121859898481114389650005964 960521256960000000000000000000000000000

はい、ちゃんと階乗の値が返ってきました。(120!の解ですが…これは、なんと読めばいいのでしょう???)

皆さんご存知の通り、n!は少しでもnが大きくなると値が莫大に大きくなります。あまり調子に乗って、nに大きな数を与えないようにしてください。nに1050なんて値を入れた日には…恐ろしいことになります。

　

リスト構造を操作してみる

準備中です。

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