阐明Perlis格言，“ LISP程序员知道一切的价值，而一无所获。”

Question

我一直在思考玻璃市的格言，

LISP程序员知道一切的价值，却一无所获。

我可以找到一些提示和简短的解释，但对于引号的真正含义却无法获得清晰，有见地的解释，尤其是对于Lisp程序员而言。

您能先描述简单的单词，CS初学者容易理解的内容，再解释更多技术方面的内容，再通过描述代码所暗示的相关结构，操作或情况（可能使用代码或伪代码示例）来解释Perlis的命令吗？

Answer 1

就像他的许多格言一样，这至少部分是为了使您思考，而不是真正意味着任何具体的东西。

但是，很容易理解他在这里要做什么。报价分为两部分。

LISP程序员知道一切的价值...

这是指Lisp与许多编程语言不同，是一种表达语言。这意味着在Lisp中只有一件事：具有值的表达式（或者在最近的Lisps中，有一些值）。因此，例如在CL中，我可以说：

(let ((y (setq z 3))) ...)

因为(setq ...)是一个表达式，其值是它分配的最后一个值。同样，我可以说

(setq y (let (...) ...))

因为(let (...) ...)是一个表达式，其值（或多个值）是其主体中最后一个形式的值（或多个值），或者nil如果没有任何形式。

所以Lisp程序员知道一切的价值，因为在Lisp中，一切都是具有价值的表达。

例如，将其与C进行比较。在C中，有具有值的表达式，也有没有值的语句。所以我不能用C说：

int x = if (...) ... else ...;

因为if (...) ... else ...是C中的语句，而不是表达式。相反，我必须使用特殊的条件表达式：

int x = ...? ... : ...;

等等。

（但是，我可以说int x = y = 4;：赋值是C中的一个表达式。）

许多语言也是如此（例如Python具有相同的含义）。

我承认不理解为什么这些语言会产生这种区别：我认为除了使语言的语法和语义更加古怪之外，还必须有其他原因。

...但是没有任何代价。

引言的这一部分指的是Lisp中的各种操作都具有时间（可能还有空间）复杂性（即成本）的事实，这种情况不是恒定的。这主要是因为Lisp中最独特，最重要的复合数据结构（从来不是唯一的）是由conses构成的单链接列表，而获得这样一个列表的第n个元素所花费的时间与* n $成比例。

刚开始使用Lisp的程序员，或者只是没有认真思考的Lisp程序员，最终都会写出非常慢的代码，并且伸缩性很差。例如考虑一下：

(defun terrible-sum-list (list)
  (let ((sum 0))
    (dotimes (i (length list) sum)
      (incf sum (nth i list)))))

这在列表的长度上是平方的，因为它反复在列表中向下移动以获得第n个元素。但是，如果列表是一个数组，那么这将是一个完全合理的方法。相反，在Lisp中，您想要编写这样的内容（我故意这样编写，就好像很多CL不存在：这并不意味着是惯用的CL代码！）：

(defun sum-list (list)
  (let ((sum 0))
    (mapc (lambda (e)
            (incf sum e))
          list)
    sum))

或者，如果您想成为真正的原始人（但使用CL的名称作为原始人）：

(defun caveman-sum-list (list)
  (let ((sum 0)
        (tail list))
    (tagbody
     loop
     (if (null tail)
         (go end))
     (setq sum (+ sum (first list))
           tail (rest tail))
     (go loop)
     end)
    sum))

Lisp 在编程语言中（或至少在编程语言中是不寻常的）在于，它提供的操作和数据结构的成本并不容易理解。将Lisp与例如Fortran进行比较，尤其是将Lisp与当今的Fortran进行比较。

当然，引号实际上仅适用于非常小的程序或简单的程序，因为大而复杂的程序也开始具有可能并不明显的复杂性，从而导致了该引号的替代版本：

Fortran程序员知道几件事的价值和几件事的代价

（这对Fortran程序员而言并不无礼：我曾经是Fortran程序员。）