lisp語言

20世紀50年代中期，在大多數計算機處理的都是數值數據等，包括語言學、心理學和數學領域上一些人們開始對人工智能產生了興趣。覺得必須實現共同需要的一個方法，使計算機能夠處理鏈表中的符號數據，允許語言的處理、信息存入和檢索、定理證明的過程機器化。IBM是首先對人工智能開發有興趣的商業機構之一。

1958年夏天，來自麻省理工學院的人工智能研究先驅約翰·麥卡錫（John McCarthy）參與IBM資訊研究部的工作，研究符號運算及應用需求。可是，IBM旗下的Fortran表處理語言卻未能支持符號運算的遞歸、條件表達式、動態存儲分配及隱式回收等功能。John McCarthy於1958年秋季回到麻省理工學院後，和Marvin Minsky組成了人工智能項目。開發一個表處理軟件系統來實現McCarthy提出建議採納者程序的工作，之後推動了表處理語言LISP的產生。 ^[2] 

1960年4月，McCarthy以《遞迴函數的符號表達式以及由機器運算的方式，第一部》為題，於ACM通訊上發表LISP設置。McCarthy的學生Steve Russell根據該論文，以IBM 704於麻省理工學院的計算機運算文中心成功執行了第一版的LISP。

1962年，McCarthy及人工智能小組按LISP 1的編譯基礎上改良出LISP 1.5版本。

1969年9月，史丹福大學人工智能實驗室的Lynn Quam與Whitfield Diffie推出的Stanford LISP 1.6廣泛地應用於使用TOPS-10系統的PDP-10計算機系中。Stanford LISP 1.6版本自麻省理工智能項目更新LISP 1.5成MACLISP及BBN科技公司推出的InterLisp成功後，漸被棄置。

自1960代末年至1980年初年，各種更新LISP版本湧現，有源自加大伯克來分校的Franz Lisp、在AutoCAD運行的AutoLISP前身XLISP、猶他大學開展的Standard Lisp及Portable Standard Lisp、專屬於Lisp機器上運行的ZetaLisp、源自法國國家信息與自動化研究所的LeLisp、以及MIT人工智能實驗室的Gerald Sussman與Guy Steele所開發的Scheme等。

1984年，改良自MacLisp、集各版本大成、跨平台、且被目為事實標準的Common Lisp誕生。至1994年，美國國家標準學會(ANSI)對Common Lisp語言進行了標準化。

自穩定運行的Common Lisp出現起，再有各機構按各自所需而開展後續Lisp，包括1990年來自歐洲用户的EuLisp及自由開源的IsLisp，ACL2等。

在LISP語言中，數據和函數都是採用符號表達式定義的，這種符號表達式稱為S一表達式，它是原子和表的總稱。原子分為符號原子和數原子。符號原子是指有限個大寫字母和數字組成的字符串，其中第一個符號必須是字母。原子NIL和T分別表示邏輯假(或空表)和邏輯真。數原子是指一串數字，通過符號表示其正負。 ^[3] 

函數型語言的基本特點是用函數定義和函數調用構成程序。程序員用函數定義和函數調用組成的表達式來描述求解問題的算法，表達式的值就是問題的解。用FORTRAN、PAS—CAL和C等傳統程序設計語言編寫的程序是按一定順序執行的命令序列，執行結果就是問題的解。用這些語言編程時，程序員要規定求解的順序，即要描述控制流。用LISP語言編程只需要確定函數之間的調用，把函數執行的細節交給LISP系統來解決。因此，LISP語言是更加面向用户的語言。

傳統的程序設計語言是適應馮·諾依曼型計算機系統結構而發展起來的，LISP在諾依曼型計算機上運行的效率要低一些。計算機系統結構的發展，使得函數型語言有着廣闊的前途。為了適應當前微型機發展水平和程序員使用傳統語言編程的習慣，LISP語言增加了許多非函數型的語言成分，例如，prog、go等函數，所以，LISP已不是純函數型語言，它既具有函數語言的功能，又具有傳統語言的功能。

遞歸函數是指在函數的定義中調用了這個函數本身。所有的可計算函數已被證明都可以用遞歸函數的形式來定義。

由於LISP的主要數據結構是表，而且表是用遞歸方法定義的，即表中的一個元素也可以定義為一個表，因此，程序員用LISP提供的自定義函數來定義用户自己的函數時，可以用遞歸函數的形式來定義自己的函數。自定義的遞歸函數能夠很方便地對遞歸定義的表進行操作。遞歸定義的方法使程序簡明、優美，程序員應充分利用遞歸程序設計方法。

LISP的一段程序是用户的一個自定義函數，這個函數可被其他函數調用，或者説，一段程序可被其他程序調用。函數執行後的輸出數據稱為這個函數的返回值。一個函數被其他函數調用，就是調用了這個函數的返回值。在LISP中，函數與這個函數的返回值是一致的。這一特點使得LISP的編程就是定義一個宏函數，也使得LISP語言的擴充比較容易。可以根據應用領域的需要，使用LISP提供的基本函數擴充若干面向專門應用領域的宏函數。

用LISP語言編程時，程序員完全可以不考慮存儲分配問題。程序中定義的函數、數據和表等都能在程序運行時，由LISP自動提供。對不再需要的數據，LISP自動釋放其佔用的存儲區。

LISP的語法極其簡單，對變量和數據不需要事先定義和説明類型。LISP語言的基本語法就是函數定義和函數調用。因此，LISP語言的程序便於修改、調試和糾錯，可以邊實驗邊設計，通過不斷修改和增加用户自定義函數來構成複雜的系統。

LISP語言不僅在專家系統和CAD領域有廣泛的應用，在符號代數、定理證明、機器人規劃等領域也有廣泛的應用。影響LISP語言使用的主要原因有：一是LISP是非可視化語言；二是LISP在通用計算機上的運行效率較低；三是LISP的數值計算能力較差；四是人們對函數型語言的編程風格不習慣。 ^[4] 

LISP語言版本很多，常用的有：

(1)MACLISP語言：1971年由MIT人工智能實驗室研製，它比較注重效率、地址空間的保護和構造工具的靈活性。

(2)INTERLISP語言：1978年由DEC和XEROX公司開發，它強調即使在速度和存貯空間方面有所損失，也要儘可能地提供最好的程序環境。

(3)ZETALISP語言；在LISP機上實現。它和MACLISP關係密切，有很好的兼容性。並且對MACLISP進行了很多改進，提供了新的性能。

(4)QLISP語言：它嵌在INTERLISP中，能靈活處理大型數據庫，具有返回追蹤與模式調用功能。

(5)CommonLISP語言：它是在MACLISP的基礎上發展起來的，並參考了INTERLISP和ZETALISP，因而功能較強且擁有其它版本的一些優點，已被廣泛使用。

(6)GCLISP語言：它作為CommonLISP在PC機上實現的第一個縮本，自然具有ConlmonLISP的通用性特點，其程序電容易移植到其它版本的LISP環境之中。GCLISP和CommonLISP核心部分兼容，與ZETALISP的某些概念吻合，此外還擁有若干先進的數據類型，它着眼於讓機器有較強的處理能力和記憶功能，因而效率較高，用户易於掌握，使用比較廣泛。 ^[5]