Lisp解釈中の "読者"の仕事は何ですか？

Question

私は、Lispプログラムの解釈/コンパイル中の "読者"の目的を、おそらくより正確には疑問に思っています。

私がやった前回の質問の研究から、読者（この場合はClojureにとって特に）は "構文的なプリプロセッサ"と考えることができます。主な任務は、読者のマクロとプリミティブフォームの拡張です。したがって、二つの例：

'cheese   --> (quote cheese) 
{"a" 1 "b" 2} --> (array-map "a" 1 "b" 2) 

ので、リーダが（S式からなる）プログラムのテキストを取り込み、その後、直接評価することができるメモリ内のデータ構造を構築し、返します。

これは真実からどのくらい離れていますか（プロセス全体を過度に単純化しましたか）？読者は他にどんなタスクを実行しますか？ Lispsの美徳が同型性（データとしてのコード）であると考えると、なぜそれが実際に読者の仕事に匹敵するのであれば、語彙分析が必要なのでしょうか？

ありがとうございます！

Answer 1

一般に、Lispの読者はs式を読み込み、データ構造を返します。 READはI/O操作です。入力は文字ストリームで、出力はLispデータです。

プリンタは、逆のことをします。つまり、Lispデータを取り込んで文字列として出力します。したがって、外部のS式にLispデータを出力することもできます。

解釈は、インタプリタによってコードを実行することを意味します。しかし、多くのLispシステム（Clojureを含む）はコンパイラを使用しています。 Lispフォームの値を計算するタスクは通常評価と呼ばれます。評価は、解釈、コンパイル、または両方を組み合わせて行うことができます。

S-Expression：記号式。データの外部、テキスト表現。外部は、テキストファイルや文字列などに見られるs式を意味します。したがって、s式は、一般的には外部のメディアの文字で構成されています。

Lispのデータ構造：シンボル、リスト、文字列、数値、文字、...

リーダー：S式を読み取り、Lispのデータ構造を返します。

また、s式はLispソースコードをエンコードするためにも使用されることに注意してください。

いくつかのLisp方言では、読者はプログラマブルでテーブル駆動型です（いわゆるreadテーブル経由）。この読み込みテーブルには、文字の読者関数が含まれています。例えば、クォートの文字は、式を読み込んで（list 'quote expression）の値を返す関数にバインドされています。数値0..9は、数値を読み取る関数にバインドされています（実際には、いくつかのリスプでは数値が異なる基底で読み取られるため、これはもっと複雑かもしれません）。

S式は、データ構造の外部構文を提供します。

Lispプログラムは、s式を使用して外部形式で記述されます。しかし、すべてのs式が有効なLispプログラムであるわけではありません：Lispの構文は通常Lispデータの上に定義されます。

IFは、例えば（Common Lispのhttp://www.lispworks.com/documentation/HyperSpec/Body/s_if.htm中）の構文は次のとおりです。

if test-form then-form [else-form] 

だから、テストの形式、当時のフォームとオプションの他に、フォームを期待しています。

としてS式次の式のIF有効です。

(if (foo) 1 2) 
(if (bar) (foo)) 

しかし、Lispプログラムは、フォームなので、我々はまた、Lispプログラムを使用してこれらのフォームを構築することができます。

（list 'の場合'（FOO ）1 2）は、有効なIF形式を返すLispプログラムです。

CL-USER 24 > (describe (list 'if '(foo) 1 2)) 

(IF (FOO) 1 2) is a LIST 
0  IF 
1  (FOO) 
2  1 
3  2 

このリストは、たとえばEVALで実行できます。 EVALはリスト形式を期待しています - s式ではありません。 s式は外部表現であることを覚えておいてください。 Lispフォームを作成するには、それを読む必要があります。

コードはデータと言われています。 Lispフォームは、リスト、シンボル、数字、文字列などの内部Lispデータ構造として表現されます。他の多くのプログラミング言語では、コードは生のテキストです。 Lispでは、s-expressionsは生のテキストです。関数READで読み取ると、s式はデータに変換されます。

したがって、Lispのトップレベルの基本的なやり取りは、REPL、Eval Print Loopの読み取りと呼ばれます。 これは、繰り返しの発現を読み取るループであるLispの形状を評価し、それを印刷：

READ : s-expression -> lisp data 
EVAL : lisp form -> resulting lisp data 
PRINT: lisp data -> s-expression 

だから最も原始的なREPLである：

したがって

(loop (print (eval (read)))) 

ビューの概念的な観点から、あなたの質問に答えるために、評価の間、読者は何もしません。評価には関係しません。評価は関数EVALによって行われます。リーダーはREADの呼び出しによって呼び出されます。 EVALはLispデータ構造を入力として使用するので（s式ではない）、リーダはLispフォームが評価される前に実行されます（たとえば、解釈またはコンパイルと実行によって）。