Scheme/Tutorial/2
3 Имена
Выражение: (* 10 50) хорошо, а: (* width height) лучше. (* 3.1415926 10.5 10.5) — интригующе, а (* pi radius radius) — всё же понятнее, (+ 2/3 5/7) — какие-то невзрачные действия с дробями, а (+ my-piece-of-cake your-piece-of-cake) — уже обретает смысл.
Хочется сделать выражения более осмысленные и читаемые. Сказано — сделано. Фраза «Определим b как 5» записывается (define b 5). Сразу несколько примеров:
(define a 3) (define b 4.5) ; b -- это действительное число 4,5 (define c 2/3) ; c -- это рациональное число 2/3 (две третих) (define str "some string") ; str -- это строка "some string" (define width (+ 2 5)) ; width -- это сумма 2 и 5, то есть width -- это 7
Если при определении встречается какое-либо выражение, например, сумма двух целых чисел из последнего примера, то это выражение вычисляется и переменная полагается равной уже его результату. Кстати, a,b,c,str и width действительно называются переменными. Вас это совершенно не должно смущать, ибо с переменными вы сталкивались ещё в курсе школьной алгебры. Итак, записать (define w (+ 1 3)) совершенно равносильно тому, что записать (define w 4). Либо вы подсчитаете в уме, либо за вас это сделает Scheme.
Ну уж коли мы вспомнили про школу, то теперь мы можем записать известные нам выражения.
(+ a b) ; это a + b, где a и b -- какие-то переменные (* 2 a) ; это 2a, где a -- какая-то переменная (* a a) ; это квадрат a (* c c c) ; это куб c (+ (* a a) (* b b)) ; это сумма квадратов a и b.
Теперь, вооружившись полученными знаниями, мы можем записывать уже гораздо более сложные программы на Scheme — например, такую:
(define width 3) (define height 5) (* width height) ; умножить ширину на высоту
Наверное, вы заметили, что комментарии к коду я пишу, начиная их с ;. Это не случайно, все комментарии в тексте программы начинаются с символа ;. Когда интерпретатор или компилятор читает наш код, весь текст, начинающийся с ; и до конца строки он игнорирует.
Ещё одна программа:
(define pi 3.1415926) (define radius 15) (* pi radius radius)
4 Про истину
Если говорить кратко — «всё есть истина, кроме лжи», то есть
3 -- это истина 3.5 -- это истина "test" -- это истина
Вообще все другие типы, которые мы ещё не изучили — это истина. Все, кроме «лжи», которая имеет обозначение #f.
Сразу познакомимся с простейшими логическими операциями: Результат (not 3) — это #f, Результат (not "test") — это тоже #f. Интересно, а какой должен быть результат (not #f) . Истин-то у нас много ;) На этот случай есть истина в первой инстанции, обозначаемая #t. Стало быть, результат (not #f) — это #t.
5 Разделяй и властвуй
Ещё для счастья нам не хватает объединять повторяющиеся фрагменты в функции, которые можно было бы потом вызывать.
Это очень важный и интересный момент в Схеме. Вы, наверное, часто замечали, что разделение многоэтапной операции на составляющие очень полезно. Например, создание нового процесса можно разделить на два этапа. Клонирование — fork и замена содержимого клона на другой процесс — exec. Такое разделение позволяет не запускать, например, новый процесс, когда это не нужно (сразу exec) или не порождать новый процесс, если клон сам справится с задачей (только fork).
Вот так и с функциями. Создание функции, например, f от одного аргумента, делится на собственно создание одноаргументной функции и на присваивании ей имени f.
Как присваивать имена, мы уже знаем — через define, а создание функции описывается следующей конструкцией:
(lambda (<аргументы>) <инструкции>)
Если аргументов нет, то они просто не пишутся. Результат вычисления последней инструкции возвращается в качестве ответа.
Примеры:
(lambda () (+ 2 5)) ; создать безаргументную функцию, которая вернёт результат суммирования 2 и 5, то есть 7. (lambda () 7) ;тоже самое, функция которая возвращает 7. (lambda (x) (* x x)) ;создать одноаргументную функцию от параметра x, которая вернёт результат умножения x на x, то есть вернёт квадрат x. (lambda (x y) (+ x y)) ;создать двухаргументную функцию от параметра x, которая вернёт результат сложения x и y.
Теперь совместим создание функции с присваиванием ей имени:
(define f (lambda() 7)) ;f -- это функция без аргументов, которая возвращает 7 (define square (lambda (x) (* x x))) ;square -- это функция с одним аргуметном, которая возвращает квадрат переданного ей числа. (define sum (lambda (x y) (+ x y))) ;sum -- это функция с двумя аргументами, которая возвращает сумму переданных ей двух чисел.
Вызываются созданные функции точно также, как мы это делали ранее: (имя аргументы) Как я говорил уже, синтаксис в Схеме очень регулярный, нет лишних синтаксических конструкций, если они не требуются.
Ну вот, теперь мы можем ещё больше усовершенствовать наши программы:
(define a 3) (define b 5) (define square (lambda (x) (* x x))) (define sum (lambda (x y) (+ x y))) (square 3) ;подсчитать квадрат числа 3, ответ будет 9. (square a) ;подсчитать квадрат a, где a -- это 3, то есть ответ будет опять 9. (sum 5 6) ;подсчитать сумму 5 и 6, ответ будет 11 (sum a 7) ;подсчитать сумму a и 7, ответ будет 10 (sum a b) ;подсчитать сумму a и b, ответ будет 8