![Emacs 起動して M-x slime
META キーの設定無い人は [ESC] 押して [x]](https://image.slidesharecdn.com/20101215-lispforpythonista-02-101215001912-phpapp01/85/Lisp-tutorial-for-Pythonista-Day-2-5-320.jpg)
![慣れ親しんだ Python だと
あー、簡単のために単語は空白文字で区切られてるものとしてます。
def?main()
counter?=?dict()
for?line?in?open(sys.argv[1],?"r"):
for?word?in?line.strip().split():
index_word?=?word.lower()
if?index_word?in?counter:
counter[index_word]?+=?1
else:
counter[index_word]?=?1
for?(word,?num)?in?counter.items():
print("%20s?:?%4d"?%?(word,?num))
if?__name__?==?"__main__":
main()
まぁ、瞬殺なわけです
これを Common Lisp で書くとどうなるか](https://image.slidesharecdn.com/20101215-lispforpythonista-02-101215001912-phpapp01/85/Lisp-tutorial-for-Pythonista-Day-2-20-320.jpg)
![ぱいそん
d = dict()
d["Hello"] = "World"
d["Hello"] → "World"
d[1] = 2
len(d) → 2
for (key, value) in d.items():
print("%s : %s" % (key, value))
りすぷ
(setf d (make-hash-table :test #'equal))
(setf (gethash "Hello" d) "World)
(gethash "Hello" d) → "World"
(setf (gethash 1 d) 2)
(hash-table-count d) → 2
(maphash #'(lambda (key value)
(princ (format nil "~a : ~a~%" key value))) d)](https://image.slidesharecdn.com/20101215-lispforpythonista-02-101215001912-phpapp01/85/Lisp-tutorial-for-Pythonista-Day-2-23-320.jpg)
![文字列の操作
● 文字の配列なので配列の操作関数が使える
● さらに配列はシーケンスの一種なのでシーケンス操作関数が使える
● なので、文字列特有の解説が少ないのかも
● 文字列用に特別に準備された関数もいくつかある
ぱいそん
s?=?"Hello?World"
s[3]
s[3:5]
s?=?s.strip()
s?=?s.lower()
りすぷ
(defvar?s?"Hello?World")
(char?s?3)
(subseq?s?3?5)
(setf?s?(string?trim?'(#Space?#Tab?#Newline)?s))
(setf?s?(string?downcase?s))](https://image.slidesharecdn.com/20101215-lispforpythonista-02-101215001912-phpapp01/85/Lisp-tutorial-for-Pythonista-Day-2-41-320.jpg)
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- 3. 前回の宿題は OK ですか？ いちおう Emacs + SLIME が動く前提です
- 4. なにはともあれまずは REPL Read, Eval, Print Loop の略語 Python なら「インタラクティブシェル」
- 5. Emacs 起動して M-x slime META キーの設定無い人は [ESC] 押して [x]
- 9. 変数は宣言してから使うのが基本 ルーズな Python とは大違いだよ！ 管理大好きスーツ族への強力なアピールポイントだ！ 警告ガン無視でも、まあ問題は無いんだが気持ち悪いので宣言しとけ。
- 11. Common Lisp の名前空間 ● 大域は package という単位が基本になっている ● 概念的には Python のモジュールに近い ● Python のモジュールより厳密に定義するのでお手軽じゃない ● 何も指定しない時は CL?USER がデフォルト ● cl パッケージに Common Lisp の基本機能が入っている ● イメージとしては cl?user.py の最初で from?cl?import?* してある感覚。 ● もちろんローカル変数とかもちゃんとあるよ ● 関数引数とか、 let フォームとか色々ある ● レキシカルスコープなので、基本部分は Python 感覚で OK 。
- 12. パッケージ変数の宣言 ● defvar と defparameter ● どちらもパッケージ変数を宣言する ● 宣言するときには初期値を与える ● defvar ● 再初期化されない ● defparameter ● 再初期化される パッケージ変数という用語は一般的じゃない。 Python 風な名前で呼んで みてるだけ。ほんとは「スペシャル変数」と言う。実は深い意味もあるん だけど、今は無視しちゃう。
- 13. 再初期化される？されない？ ● 実験してみりゃ一目瞭然 CL?USER>?(defvar?*foo*?nil) *FOO* CL?USER>?(defparameter?*bar*?nil) *BAR* CL?USER>?(setf?*foo*?1) 1 CL?USER>?(setf?*bar*?2) 2 CL?USER>?(defvar?*foo*?nil) *FOO* CL?USER>?*foo* 1 CL?USER>?(defparameter?*bar*?nil) *BAR* CL?USER>?*bar* NIL パッケージが再読み込みされた時とかに挙動が変わるよ！
- 14. CL のパッケージは取扱いが面倒 なので、今のところは CL-USER 一辺倒でいく ライブラリとか作るようになったら defpackage とか使うよ
- 15. ソースをファイルに書いて実行する ● C?x?5?2 で新フレームを開いて ● 新しいフレームで C?x?C?f?hello.lisp とかし て新規バッファを開く ● コード書く (defun?hello?(name) ??(format?t?"Hello?~a~%"?name)) (hello?"World") ● C?x?C?s でセーブ ● C?c?C?k で REPL 環境にコンパイルしてロード
- 16. スクリプトっぽく実行する ぱいそん def?hello(name): print("Hello?%s"?%?name) def?main(): hello("World") if?__name__?==?"__main__": main() りすぷ (defun?hello?(name) (format?t?"Hello?~a~%"?name)) (defun?main() (hello?"World")) (eval?when?(:compile?toplevel?:load?toplevel?:execute) (main) (quit)) eval?when は結構使い方が難しい。コンパイル、ロード、実行のタイミングとかは Lisp 処理系の動きをイメージしないといけない部分があるからね。
- 17. コマンドラインから起動する ● 実は処理系依存なのよ ● SBCL の場合は下のようにする $?sbcl???script?hello.lisp Hello?World $
- 19. すごく教科书的でアレなんですが 「単語数え」 プログラムを書いてみませう
- 20. 慣れ親しんだ Python だと あー、簡単のために単語は空白文字で区切られてるものとしてます。 def?main() counter?=?dict() for?line?in?open(sys.argv[1],?"r"): for?word?in?line.strip().split(): index_word?=?word.lower() if?index_word?in?counter: counter[index_word]?+=?1 else: counter[index_word]?=?1 for?(word,?num)?in?counter.items(): print("%20s?:?%4d"?%?(word,?num)) if?__name__?==?"__main__": main() まぁ、瞬殺なわけです これを Common Lisp で書くとどうなるか
- 21. 単語数えプログラムを書くために ● ファイル入出力 ● ファイルのオープン ● パスの操作 ● 文字列操作 ● スペースとかのデリミタでのフィールド分解 ● 数え上げ ● Python で言う所の辞書の使い方 ● その他 ● コマンドライン引数の扱いとか
- 23. ぱいそん d = dict() d["Hello"] = "World" d["Hello"] → "World" d[1] = 2 len(d) → 2 for (key, value) in d.items(): print("%s : %s" % (key, value)) りすぷ (setf d (make-hash-table :test #'equal)) (setf (gethash "Hello" d) "World) (gethash "Hello" d) → "World" (setf (gethash 1 d) 2) (hash-table-count d) → 2 (maphash #'(lambda (key value) (princ (format nil "~a : ~a~%" key value))) d)
- 25. 辞書っぽくアクセスするようにしてみる (define?condition?key?error?(error)? ((text?:initarg?:text?:reader?text))) (defun?make?dict?() ????(make?hash?table?:test?#'equal)) (defun?set?item?(dict?key?value) ??(setf?(gethash?key?dict)?value)) (defun?get?item?(dict?key) ??(multiple?value?bind?(value?has?key)?(gethash?key?dict) ????(if?(not?has?key) ????????(error?'key?error?:text?(format?nil?"KeyError?:?~a"?key)) ????????value))) (defun?has?key?(dict?key) ??(multiple?value?bind?(value?has?key)?(gethash?key?dict) ????(declare?(ignore?value)) ????has?key)) (defun?items?(dict) ??(let?((result?nil)) ????(maphash?#'(lambda?(key?value) ?????????????????(setf?result?(cons?(cons?key?value)?result)))?dict) ????result))
- 27. define-condition ● Python で言う所の例外に近い ● 厳密には違うけどイメージとしてはこんなかんじ class?KeyError(Exception): def?__init__(self,?text): Exception.__init__(self,?text) KeyError は組み込みの例外だが、これはあくまで例だ。気にするな。 ● Common Lisp では「コンディション」と言う ● 「例外」と呼ばない点に注意 ● 例外的な事象への対応以外にも色々と使える ● Python の try ? except よりもずっと強力
- 28. eq, eql, equal, equalp ● オブジェクトの比較関数だよ ● オブジェクトの同一性と、値としての同値ってのは別腹 ● Python の is と == 演算子の違いに似てる – eq : メモリ上で同一オブジェクトかどうかをチェック – eql : 数値 or 文字の場合は同値か？それ以外は eq する – equal : 値の構造が同一か？内部構造も再帰的にチェック – equalp :equal よりも緩い判定。詳細は CLtL2 参照
- 29. ハッシュテーブルの生成部分 ● キーの比較関数を指定して生成してる (make?hash?table?:test?#'equal) ● #'equal という表記は (function?equal) の略記法 ● 略記法があるってことは、今後もいっぱいでてくる予感 ● ちなみに比較関数指定を省略したときは #'eql がデフォルト ● equal を指定している訳 ● 今回は文字列をハッシュのキーにする ● 文字列は (eql?"Hello"?"Hello") → nil なのだ ● ちなみに純粋な文字列比較関数の string= を使ってもいい – その場合、この hash-table のキーはマジで文字列限定になる。
- 30. setf ってなんだ？ ● これは違和感ないはず (setf?x?10) ● で、これは？ (setf?(gethash?key?dict)?value) ● そもそも gethash 関数って (gethash?"Hello"?dict)?→?"World" ● みたいに値を取り出す関数なんじゃねーの？ ● つーことは、 "Hello" とか、出てきた値になんか代入すんの？
- 31. setf には値を入れる場所を指定する ● ぶっちゃけ、ポインタです ● setf は関数じゃないんです。マクロなんです。つーことは引数は 評価される前の状態で setf に渡されてるということ ● 第一引数は「値を入れる場所」として解釈される dict Hello (gethash?"Hello"?dict) foo setf マクロと組み合わせてポインタ bar として振る舞う関数には制限がある 詳しくは「 CLtL2 C7.2: 汎変数」を 参照のこと
- 32. 多値関数 ● 複数の値を返す関数 ● Python でタプル返すのとはちょっと違う。 def?foo(x): return?((True?if?x?%?2?else?False),?x?+?1) (is_odd,?next)?=?foo(3)?#?OK is_odd?=?foo(3)?????????#?is_odd は単純にタプルを指すだけ (defun?foo(x) (values? (if?(=?(mod?x?2)?1)?t?nil) (+?x?1))) (multiple?value?bind?(is_odd?next_x)?(foo?3)??; 多値を受け取るための形式 (cons?is_odd?next_x)) (setf?is_odd?(foo?3))?????????????????????????; 最初の値だけが採用される
- 33. gethash 関数の戻り値 ● 2 値の多値関数 ● 第一値： Key に対応する Value, Key が存在しない場合は nil ● 第二値： Key が存在した場合は t, 存在しない場合は nil (defvar?dict?(make?hash?table?:test?#'equal)) (setf?(gethash?"foo"?dict)?nil) ● 上のとき、 (gethash?"foo"?dict)?→?nil foo というキーが登録されていないから nil なのか？ foo というキーに対応している値が nil なのか？ – (defun?has?key?(dict?key) ??(multiple?value?bind?(value?has?key)?(gethash?key?dict) ????(declare?(ignore?value)) ????has?key)) ● 多値関数の戻り値を受け取っても使わない場合は「変数使ってない が大丈夫か？」とコンパイラが五月蝿いので declare を使って 「大丈夫だ。問題ない。」と伝えておくと吉。
- 34. if フォーム ● 分岐の基本なんだがイマイチな部分もある (if?( 条件テスト式 )?(then 節 )?(else 節 )) ● then 節と else 節はブロックじゃない。 1 個の式しか書けない ! – しょうがないので progn とか let とか使ってブロック化する。 ● Python で言う所の elif が無い！ – ネストして頑張る。 – cond マクロを使う。 – case マクロを使う。 ● Python と違って if は " 文 " じゃない！ – 値を返せるよ！戻り値は then 節とか else 節の式の評価値になる
- 35. let とローカル変数 ● 正確には「レキシカル変数」と言う ● 呼称はまあいい。要するに let の範囲内のローカル変数だ CL?USER>?(let?((x?10)?(y?20)) ???????????(print?x) ???????????(print?y) ???????????(let?((x?"Hello")) ?????????????(print?x) ?????????????(print?y))) ● 実行結果は予想のとおり。 ● let と関数定義を組み合わせたりと色々な技がある ● let 以外にもレキシカル変数を取り扱うフォームは色々ある
- 36. lambda 式 ● 関数の実体?無名関数 ● 関数を使い捨てしたいときとかに良く使う ● let と組み合わせてクロージャとか作ったりもする (setf?(symbol?function?'foo)?#'(lambda?(x)?(+?x?1))) || (defun?foo(x)?(+?x?1)) foo value func (function?(lambda?(x)?(+?x?1))) prop Common Lisp のシンボルは値用と関数用の 2 つのスロットを持っ ているのだ！こういうタイプの Lisp を Lisp-2 という。ちなみに Scheme は値と関数のスロットは分かれていない Lisp-1 。 Python も Lisp-1 風。
- 37. 文字列いってみよう！
- 39. Lisp の文字列 ● 実体は文字型の 1 次元配列 ● Common Lisp は文字型が存在する。文字型はエンコードとは独立 するように設計されている。が、まぁモゴモゴ… – C の char とは違う。 Java の char に似た立ち位置と思えばいい。 – 文字をリテラルとして書く場合は #A とか #Newline とか書く。 – Python には文字型は無い。 1 文字の文字列として扱うか、エンコードされた整数コード として扱っている ● リテラルで書く場合は "Hello?World" のようにダブルクォート で囲んで書く。 'Hello' のようにシングルクオートはダメ ● Common Lisp の文字列は mutable に振る舞う。取扱い注意。
- 40. 文字列が mutable なので ● こんなことができちゃいます (defvar?s1?"Hello?World") (defvar?s2?s1) (eq?s1?s2) (setf?(char?s?5)?#?) s1 s2 (eq?s1?s2) ● REPL 環境で実験してみて！ ● シンボル s1 と s2 は「同一の」文字列を参照している ● setf はやっぱりポインタ操作でしょ？ ● メモリ上の文字列を直接書換えてるイメージなわけですよ。
- 41. 文字列の操作 ● 文字の配列なので配列の操作関数が使える ● さらに配列はシーケンスの一種なのでシーケンス操作関数が使える ● なので、文字列特有の解説が少ないのかも ● 文字列用に特別に準備された関数もいくつかある ぱいそん s?=?"Hello?World" s[3] s[3:5] s?=?s.strip() s?=?s.lower() りすぷ (defvar?s?"Hello?World") (char?s?3) (subseq?s?3?5) (setf?s?(string?trim?'(#Space?#Tab?#Newline)?s)) (setf?s?(string?downcase?s))
- 42. split を作る (defmacro?while?(test?exp?&body?body) ??`(do?()?((not?,test?exp))?,@body)) (defun?string?split?(target?str?&key?(separators?'(#Space?#Tab))) ??(let?((result?nil) ????????(startpos?0) ????????(curpos?0) ????????(endpos?(length?target?str))) ????(while?(<?curpos?endpos) ??????(if?(member?(char?target?str?curpos)?separators) ??????????(progn ????????????(setf?result?(cons?(subseq?target?str?startpos?curpos)?result)) ????????????(setf?startpos?(+?curpos?1)))) ??????(setf?curpos?(+?curpos?1))) ????(setf?result?(cons?(subseq?target?str?startpos?endpos)?result)) ????(nreverse?result))) loop マクロ使って格好良くもできるけど分かり易さ重視のベタ実装。 使い方 にしても、ちょっと不格好過ぎ。コンパイル結果は以外といい。 CL?USER>?(string?split?"Hello?World?foo?bar? 波浪ワールド ") ("Hello"?"World"?"foo"?"bar"?" 波浪ワールド ")
- 43. 関数のキーワード引数 ● Python と同じようにキーワード引数が使えるよ ● 関数の引数部分に &key というマークに続けて書く ● デフォルト値を与える＆与えないの選択可 ぱいそん def?foo(x,?y,?z=100): return?x?+?y?+?z foo(10,?20) foo(10,?20,?z=50) りすぷ (defun?foo?(x?y?&key?(z?100)) ????(+?x?y?z)) (foo?10?20) (foo?10?20?:z?50)
- 44. cons 関数 リストは cons セルで構成されている。 (X?Y) (X?.?Y) セルの左側を car セルの右側を cdr と呼ぶ。長大な薀蓄を聞きたいのでなけれ ば、なんで left, right とかじゃないのかと X Y X Y いう質問はしないこと。 (cons?1?'(a?b)) cons 関数は新しい cons セルを用意して、第一引 数を car 部に第二引数を cdr 部にセットする。 これを繰り返せば、どんな複雑なリストの構造も作 成できる。 1 まぁ実際は cons だけでは面倒くさいので色々と便 利関数は用意されている リストのあれこれ tips については後日っす。 a b
- 45. cons をもう少し L1 L2 X Y 1 2 (cons?l1?(cons?l2?nil)) → ((x?y)?(1?2)) X Y 1 2
- 46. setf をリストに使うときの注意 ● リストに対して setf してみると… CL?USER>?(defvar?lst?'(a?b?c)) CL?USER>?(setf?(cdr?lst)?'(1?2)) CL?USER>?lst ● 上の結果はどうなるか？ lst A B C 1 2
- 47. setf をリストに使う時の注意 ● 新しいセル作らずに無理やりポインタ書換え！ CL?USER>?(defvar?lst?'(a?b?c)) CL?USER>?(setf?(cdr?lst)?'(1?2)) CL?USER>?lst lst (cdr?lst) の位置 を強制的に書換えた！ A B C これらのオブジェクトはもう参照 できない！いずれ GC の餌食にな る 1 2
- 48. 次はファイルの読み込み
- 49. 結構簡単よ！ ぱいそん with?open("/tmp/foobar.txt",?"r")?as?input_file: for?line?in?input_file: print?line りすぷ (with?open?file?(input?file?"/tmp/foobar.txt"?:direction?:input) (loop?for?line?=?(read?line?input?file) while?line do?(princ?(format?nil?"~a~%"?line))?)) ● loop マクロは相変わらず魔法だけど何となく分かるでしょ？ ● format 関数は超便利。後日まとめて機能を紹介するですよ
- 50. コマンドライン引数の取得 ● *posix?argv* というグローバル変数に入ってる (defun?main() ??(dolist?(arg?*posix?argv*) ????(princ?(format?nil?"~a~%"?arg)))) (eval?when?(:compile?toplevel?:load?toplevel?:execute) ??(main) ??(quit)) $?sbcl???script?argtest.lisp?foo?bar?baz ● dolist フォームの使い方。上の例で十分に分かるかと。