이민석/리스프

1. 개발 환경 갖추기 ¶

SBCL로 컴파일하기
- http://stackoverflow.com/questions/14171849/compiling-common-lisp-to-an-executable
- (sb-ext:save-lisp-and-die "hello.exe" :toplevel #'main :executable t)
커먼 리스프로 소켓을 만들어서 실행해보자!!
- 개발 환경
  - 서버: 우분투
  - 컴파일러: SBCL
  - 라이브러리: usocket (quicklisp로 설치)
- 참고: https://github.com/ciaranbradley/land-of-lisp-chap-12-usocket/blob/master/server.lisp
- quicklisp 주의점!!!
  - quicklisp.lisp는 quicklisp를 설치할 때 쓰는 거
    - sbcl --load quicklisp.lisp 로 실행하고
    - sbcl 안에서 (quicklisp-quickstart:install) 하면 quicklisp 설치 완료
  - 설치하고 나면 홈폴더에 quicklisp 폴더가 생긴다.
  - 이제 sbcl에서 quicklisp를 쓰려면 quicklisp/setup.lisp를 로드해야 한다.
    - (load "~/quicklisp/setup.lisp")
  - usocket 설치하기: (ql:quickload "usocket")
    - 아마 설치 안됐으면 설치하고 돼있으면 로드만 하는 듯?
커먼 리스프에서 쓰레드 쓰기
- bordeaux-threads 라이브러리를 많이 쓰는 것 같다
- (ql:quickload "bordeaux-threads")

(defun test () (print "assdasdasdsadasdasd"))
(bordeaux-threads:make-thread #'test)

multiple value return
- 뭐 이런 문법이 있어 http://psg.com/~dlamkins/sl/chapter03-09.html

2. 직접 겪으며 해결하는 고통이 가득한 트러블슈팅 ¶

동적 바인딩으로 빅엿 먹은 사례

(defvar clients '())
(defun sendto-all-clients (message) ...)
(defun some-func ()
  (let ( (clients *some-sub-list*) )
    (sendto-all-clients "hi")
  )
)

3. A Gentle Introduction To Symbolic Computation ¶

http://www.cs.cmu.edu/~dst/LispBook/에서 무료로 볼 수 있다
읽으면서 정리해보자

서문 ¶

리스프는 인공지능 연구의 주요 언어로 유명하다
염두에 둔 독자: 프로그래밍 입문하는 학생 / 심리학자, 언어학자, 컴퓨터 과학자 등 인공지능에 관심 있는 사람들 / 취미로 컴퓨터 하는 사람
책의 구성
- 1, 2장: 상자, 화살표 표기로 기초적인 함수, 함수 합성 설명
- 3장: EVAL 표기
- 8장까지는 부수효과 없는 프로그래밍
- 9장: 입출력
- 10장: ordinary variables, generalized variables, destructive sequence operations.
- 11장: 반복(DO, DO*)
- 12장: 구조
- 13장: 배열, 해시테이블, property list
- 14장: 매크로, 컴파일, lexical scoping과 dynamic scoping의 차이
간략화
- Common Lisp는 복잡한 언어라 적당히 간략화한 것들이 있다
- 1+와 1-는 이름이 혼란스러워 뺐다
- EQUAL을 주로 사용. EQ, EQL, EQUALP, =는 고급 주제에서 논의
- 잘 알려지지 않은 PUSHNEW 같은 원시형을 사용하느니 함수를 좀 더 풀어쓴 것이 몇 군데 있다
- 가장 고급 주제인 multiple value나 package system은 다루지 않는다

1장. 함수와 데이터 ¶

1장 요약 ¶

산술 함수: +, -, *, /, ABS, SQRT
숫자형: 정수(integer), 부동소수점수(floating number), 비율수(ratio)
- 정수로 산술 연산을 하면 결과는 정수 또는 비율수다.
- 3/6 = 1/2 <- 이게 ratio
- 3/6.0 = 0.5
심볼: 숫자 이외의 또다른 자료형
- 특수 심볼: T는 참 또는 긍정, NIL은 거짓 또는 부정
- T 또는 NIL을 반환하는 함수는 술어식(predicate)
기본적인 내장 함수들
- NUMBERP: 데이터가 숫자형인가?
- SYMBOLP: 데이터가 심볼인가?
- 숫자형 전용 술어식들: ZEROP(영), ODDP(홀수), EVENP(짝수)
- 크기 비교: <. >
- 항등 비교: EQUAL
- 내장 함수들은 원시 함수(primitive function) 또는 그냥 primitive라고 부른다
- 입력에서 1을 더하거나 빼는 1+, 1- 함수가 있지만 이 책에선 쓰지 않겠다. 헷갈림
- 부정: NOT(NIL은 T로, NIL이 아닌 모든 것은 NIL으로)
  - 그럼 (NOT (NOT 5))는 5가 아니라 T인가? => T 맞음
함수의 인자 개수
- ODDP의 인자는 딱 1개, EQUAL은 2개
- +, -, *, /의 인자 개수는 여러 개
  - +의 인자가 2, 3, 4면 2랑 3부터 더하고 여기에 4를 더한다
  - -, /의 인자가 하나인 경우
    - -의 인자가 n이면 결과는 0에서 n 뺀 거
    - /의 인자가 n이면 결과는 1에서 n 나눈 거
  - 타 언어는 산술 연산이 이항 연산이고 2+3+4는 단순히 (2+3)+4로 처리되는데
  - 리스프는 + 자체가 n항 연산이 될 수 있다는 건가???
오류: 3이랑 FRED를 더할 수 없고, EQUAL의 인자를 한 개만 넘기면 안 되고, 0으로 나누면 안 되고.

1장 고급 주제 ¶

리스프의 역사
- 1956년 Dartmouth 대학에서 여름에 열린 인공지능 관련 연구 모임에서 존 매카시가 "list processing"이란 기법을 배웠다
  - 1950년대에는 어셈블리어로 프로그래밍을 했지
  - "list processing"을 발표한 사람들은 심볼과 리스트를 다루는 보다 추상적인 IPL이란 언어를 만들었다
  - 그 문법이 어셈블리어에 가까워서 괴상했다
- 한편 수치적 계산에 특화된 FORTRAN이 개발되고 있었다
  - 어셈블리어는 Y = (X + 5) * 10 하려면 LOAD Y, X -> ADD Y, 5 -> MULT Y, 10 라고 써야 하는데
  - FORTRAN은 그냥 Y = (X + 5) * 10 이라고 쓰면 된다. 표현식(expression)의 작성이 가능하다는 뜻
  - 그 당시에는 이 개념이 혁명이였다더라
  - 존 매카시: 나도... 나도 이런 거 만들 거야!
    - FORTRAN에 리스트 조작을 위한 특별한 하위루틴들을 추가하면 어떨까?
    - IBM의 Herbert Gelerntner와 Carl Gerberich가 이 아이디어를 따와 FLPL을 만듦
    - 매카시는 IPL, FORTRAN, FLPL을 토대로 LISP를 설계
- Lisp 1.5는 처음으로 널리 퍼진 리스프 방언
- 1960년대 중반부터 온갖 리스프 방언이 생기기 시작
  - MacLisp, Interlisp, Stanford Lisp 1.6, UCI Lisp...
  - 모두 Lisp 1.5을 확장한 것. 하지만 서로 호환이 하나도 안 된다
- 1970년대: ALGOL계 언어의 특징들과 리스프의 문법을 결합한 Scheme이 나왔어요
  - 그리고 또다시 Scheme의 방언들이 우후죽순 생겨나기 시작했다
- 1980년대: 널리 쓰이는 리스프 방언만 해도 수두룩한데... 뭘 써야 하지?
  - 만국공용어를 만들자!!!
  - 1984년 Common Lisp 초안 발표
  - 학술계에서도 산업계에서도 빠르게 주류로 성장
  - 지금은 Common Lisp 때문에 Scheme 빼고 거진 다 죽었지렁
많은 프로그래밍 아이디어가 리스프에서 출발할 것
- 인터프리터 함수와 컴파일 함수의 결합
- 함수 재귀 호출
- 소스 수준 추적 & 디버깅
- 문법 지향 편집기
- 오늘날의 리스프는 함수형, 객체지향, 병렬 프로그래밍 연구의 선두 주자

2장. 리스트 ¶

2장 요약 ¶

Lisp는 List Processor라는 뜻
리스트는 가장 다재다능한(versatile) 타입이다
- 집합, 테이블, 그래프, 영어 문장 등 뭐든지 표현 가능
- 함수도 리스트로 표현 가능
모든 리스트는 두 가지 형태를 가진다
- printed representation
  - 사람이 키보드로 쓰기 편한 형식
- internal representation
  - 실제로 메모리에 거주하는 형식
- 리스트의 예: (RED GREEN BLUE), (AARDVARK), (2 3 5 7 11 13 17)
- 메모리에서의 실제 형태: 셀(cell)마다 원소를 가리키는 포인터, 다음 셀을 가리키는 포인터를 가진다
- 마지막 셀은 NIL을 가리킨다
  
  [PNG image (5.19 KB)]
- 포인터는 대개 4바이트이므로 셀은 8바이트
- 중첩 리스트
  - ((BLUE SKY) (GREEN GRASS) (BROWN EARTH))
    
    [PNG image (13.3 KB)]
- 리스트의 길이: 원시 함수 LENGTH를 이용
- 빈 리스트는 NIL로 표현
- 사실 NIL은 ()다. NIL과 빈 리스트는 동치
- NIL은 심볼이자 리스트인 유일한 존재
- 리스트의 원소 얻기
  - FIRST, SECOND, THIRD 함수: 첫 번째, 두 번째, 세 번째 원소
  - REST 함수: 첫 번째를 제외한 나머지 리스트
  - FIRST는 CAR와 같고 REST는 CDR과 같다.
    - CAR, CDR이라는 이름은 리스프가 처음에 트랜지스터도 없어서 진공관 쓰는 컴퓨터에서 작동할 때 쓴 말
    - CAR: Contents of Address portion of Register
    - CDR: Contents of Decrement portion of Register (카우더cou-der라고 발음)
    - 요즘 컴퓨터에는 맞지 않지만 아직도 쓴단다
    - CADR: CDR 다음에 CAR (kae-der라고 발음)
    - CDAR: CAR 다음에 CDR (cou-dar)
    - CADDR: CDR 다음에 CDR 다음에 CAR (ka-dhi-der)
    - 이게 뭐야 ㅡㅡ
      
      [PNG image (46.71 KB)]
    - CAR와 CDR에 NIL을 입력하면 NIL이 출력된다
      - 에러가 아니구요???
      - 이게 더 좋대
- 리스트 생성
  - CONS는 한 데이터와 리스트를 받아서 그 데이터를 첫 번째 원소로 끼워넣은 리스트를 반환한다
  - x = CONS of (CAR of x) and (CDR of x)
  - LIST는 임의 개수의 원소를 받아 그것들의 리스트를 생성한다
- 리스트 술어식
  - LISTP: 입력이 리스트인가?
  - CONSP: 입력이 cons cell인가?
    - LISTP와 비슷하지만, NIL은 리스트인 반면 cons cell이 아니다
  - ATOM: 입력이 cons cell이 아닌가? (CONSP의 부정)
  - NULL: 입력이 NIL이면 T 반환. NOT과 동치.
    - 논리 연산에는 NOT을, 리스트 연산에는 NULL을 사용하는 관례가 있다

2장 고급 주제 ¶

리스트를 이용한 1진법 산술
- 0 = NIL, (X) = 1, (X X) = 2, (X X X) = 3...
- REST는 1 빼기. 단 0 빼기 1은 0
- LENGTH는 실제 숫자로 변환
- 이걸 어따 써먹죠
진리스트(proper list)는 NIL로 끝나는 리스트
- NIL로 안 끝나는 리스트는? dotted list
- A와 B의 CONS : (A . <- dotted pair
- LIST는 진리스트만 생성 가능. CONS는 Dotted list를 만들 수 있다
순환 리스트(circular list)도 있다
- 원소 A, B, C가 있는데 C를 포함하는 cell이 다시 A를 포함하는 cell을 가리키면?
- sharp-equal notation: #1=(A B C . #1#) 라고 표기한다
(A B C . D)의 LENGTH는 4가 아니라 3
순환 리스트의 LENGTH는 무한 루프

하루에 한 챕터씩 읽을려고 했는데 이상한 거 코딩하다가 못 했네 ㅡㅡ 3장은 내일

3장 EVAL 표기 ¶

3장 요약 ¶

함수를 그림으로 그리지 말고 리스트로 표현하자
리스프에서 함수는 데이터다
EVAL 표기를 정복했으면 리스프를 통해 컴퓨터와 대화하는 데 필요한 건 대부분 알게 된 셈
EVAL 함수는 리스프의 핵심이다
- 리스프 표현식을 평가해서 결과값을 내놓는다
- 함수 뒤에 입력값들이 따라오는 형식
- 표현식 (+ 2 3)는 5로 평가된다
- (+ 1 6) => 7
- (oddp (+ 1 6)) => t
- (* 3 (+ 1 6)) => 21
- (/ (* 2 11) (+ 1 6)) => 22/7
EVAL의 동작을 정의하는 평가 규칙들
- 숫자형, T, NIL은 그 자신으로 평가된다
- 리스트의 첫 원소는 함수, 나머지는 그 함수에 전달되는 아직 평가되지 않은 인자다
  - 인자들은 왼쪽에서 오른쪽으로 평가된다
- 심볼은 그 심볼이 가리키는 변수의 값으로 평가된다
- (ODDP (+ 1 6))의 evaltrace diagram(평가추적도표?)
  
  [PNG image (12.47 KB)]
EVAL 표기로 함수 정의하기
- 두 수의 평균을 구하는 AVERAGE 함수: (defun average (x y) (/ (+ x y) 2.0))
  - defun은 매크로 함수로서 그 인자를 평가하지 않는다
  - defun은 함수를 정의하기 위한 함수다
    - 첫 번째 인자는 함수 이름
    - 두 번째 인자는 인자 목록
    - 세 번째 인자는 함수 몸체
  - 이제 (AVERAGE 6 8) 처럼 쓸 수 있다
- T와 NIL을 제외한 거의 모든 심볼을 인자 이름으로 쓸 수 있다
변수: 데이터가 저장되는 공간
- (defun average (x y) (/ (+ x y) 2.0))에서 x와 y가 변수
- 변수는 심볼이 아니다
- 심볼을 가지고 변수에 이름을 붙인 것
  - 리스프 프로그래머들이 "어떤 변수가 어떤 값으로 평가된다"고 말할 때
  - 사실은 "심볼이 그 심볼이 가리키는 변수의 값으로 평가된다"고 말하는 것
- average란 심볼을 가지고 함수에 이름을 붙인 것
- x, y 변수는 average 함수 안에서만 사용 가능
  - 머 흔히 말하는 스코프 개념이겠지
- 전역 변수: 어떤 함수와도 엮이지 않은 변수
  - 예: PI = 3.14159
- 값이 할당되지 않은 변수의 값을 요구하면 "미할당 변수 오류(unassigned variable error)"가 발생한다
  - "unbound variable error"라고 하는 사람들도 있지만 이건 역사적인 용어라 Common Lisp에 맞지 않음
  - 그럼 CAR니 CDR은 왜 쓰는 건데 ㅡㅡ
  - Common Lisp에는 EGGPLANT라는 내장 변수가 없으며 EGGPLANT 심볼을 평가하면 오류가 발생한다
  - 심볼이 왜 자꾸 문단에선 대문자로 나왔다 코드에선 소문자로 나왔다 하는 거야 뭐가 맞는 거야
심볼과 리스트를 데이터로 활용하기
- 심볼 KIRK과 SPOCK이 같은 지 비교하고 싶어요
- (equal kirk spock) 라고 쓰면 되지
- 아니, KIRK이라는 심볼과 SPOCK이라는 심볼 자체를 비교하고 싶다니까요
- 아ㅋ (equal 'kirk 'spock) 따옴표를 붙여
  - T와 NIL은 그 자신으로 평가되기 때문에 따옴표를 붙일 필요가 없다
- Quoted Object의 평가 규칙: 따옴표를 뗀 자신으로 평가된다
- (third (my aunt mary)) => Error! MY undefined function.
  (third '(my aunt mary)) => mary
- 그러니까 따옴표는 평가되는 걸 막는다는 뜻인가
- 리스트를 만드는 세 가지 방법
  - '(foo bar baz) => (foo bar baz)
  - (list 'foo 'bar 'baz) Þ (foo bar baz)
  - (cons 'foo '(bar baz)) Þ (foo bar baz)
- 이런 건 오류
  - (list foo bar baz) => Error! FOO unassigned variable.
  - (foo bar baz) => Error! FOO undefined function.
  - ('foo 'bar 'baz) => Error! 'FOO undefined function.
  - 슬슬 멘붕온다 겁나 헷갈린다
READ-EVAL-PRINT LOOP(REPL)
- 그냥 콘솔에 뭐 치면 읽고 평가하고 출력 많이 하던 거네
리스프 프로그래밍 환경
- 코드 에디터: 괄호 오류 잘 찾아주는 거
  - 딱 봐도 괄호 땜에 오류 겁나 쏟아지게 생길 언어네

3장 고급 주제 ¶

인자 없는 함수
- 85에 97을 곱하는 함수를 정의하고 싶은데요
  - (defun test () (* 85 97))
특수 함수 QUOTE
- QUOTE의 인자는 평가되지 않는다
- (quote foo) => foo
- 따옴표랑 같은 거 아냐
  - (cons 'up '(down sideways))
  - (cons (quote up) (quote (down sideways)))
심볼의 내부 구조
- CONS 심볼은 자신의 function cell에 함수 포인터를 가진다
  
  [PNG image (11.92 KB)]
- (EQUAL 3 5)를 cons cell 연쇄로 표현
  
  [PNG image (5.05 KB)]
- 더 자세히 표현하면?
  
  [PNG image (16.98 KB)]
- 내장 함수 SYMBOL-NAME과 SYMBOL-FUNCTION
람다 표기
- 프린스턴 대학의 수학 교수 처치가 창안
- 리스프의 원작자 존 매카시는 처치의 학생이여따
- x + 3을 람다로 표현하면 (lambda (x) (+ 3 x))
- DEFUN이랑 비슷한데?
  - LAMBDA는 함수가 아니다 --뭐라구요
  - EVAL이 특별 취급하는 마커_marker
- DEFUN의 역할은 이름과 함수를 엮어주는 것
  - HALF라는 새로운 함수를 정의할 때
    - 문자열 "HALF"는 심볼의 이름
    - 심볼 HALF는 함수의 이름
      
      [PNG image (35.53 KB)]
원시 함수 EVAL
- (eval '(+ 2 2)) => 4
- '(list '* 9 6)) => (list '* 9 6)
  (eval '(list '* 9 6)) => (* 9 6)
  (eval (eval '(list '* 9 6))) => 54
원시 함수 APPLY
- 함수와 인자 목록을 인자로 취해서
- 그 인자 목록을 가지고 함수를 호출한다
- (apply #'+ '(2 3)) => 5
  - 함수를 다른 함수의 인자로 넘길 때는 '가 아니라 #'를 써야 한다
  - 7장에서 알려줄게

4장. 조건문 ¶

4장 요약 ¶

조건문은 모두 특수 함수 또는 매크로이기 때문에 인자들이 자동 평가되지 않는다
- 3장에서 본 DEFUN, QUOTE 함수도 그런 성질을 가진다
- +, CONS 같은 함수는 항상 인자를 평가한다
특수 함수 IF
- 문법: (if (test) (true-part) (false-part))
- 절댓값 함수: (defun my-abs (x) (if (< x 0) (- x) x))
- 세 번째 인자 즉 false-part는 생략할 수 있다. 이 경우 NIL로 처리된다.
- true-part에 표현식을 여러 개 쓰고 싶을 때!!! 절대 (expr1 expr2 exprN) 이따구로 쓰지 말 것! 문법 오류
  - (true-part) => (progn expr1 expr2 exprN)
  - 9장에 PROGN 나오니 참조
COND 매크로
- 간략한 형태
  
  (COND (test-1 consequent-1)
  (test-2 consequent-2)
  (test-3 consequent-3)
  ....
  (test-n consequent-n))
- test-1이 참이면 consequent-1로 평가됨
- 아니면 test-2를 확인해보고 참이면 consequent-2로 평가됨
- ... 그렇게 test-n까지 반복
- test-n까지 거짓이면 NIL로 평가됨
- (defun compare (x y) (cond ((equal x y) 'numbers-are-the-same) ((< x y) 'first-is-smaller) ((> x y) 'first-is-bigger)))
- test-n에 T를 넣으면 consequent-n이 무조건 실행됨을 보장
- (IF test true-part false-part) = (COND (test true-part) (T false-part))
AND 매크로와 OR 매크로
- (and clause-1 clause-2 ... clause-n)
  - clause-1이 NIL이면 NIL로 종료. 아니면 계속
  - clause-2이 NIL이면 NIL로 종료. 아니면 계속...
  - clause-n이 NIL이면 NIL로 종료. 아니면 clause-n의 값 반환
  - (and 1 2 3 4 5) => 5
- (or clause-1 clause-2 ... clause-n)
  - clause-1이 NIL이 아니면 clause-1의 값 반환. NIL이면 계속
  - clause-2이 NIL이 아니면 clause-2의 값 반환. NIL이면 계속
  - ...
  - clause-n이 NIL이 아니면 clause-n의 값 반환. NIL이면 NIL 반환
  - (or 'george 'fred 'harry) => george
  - (or nil 'fred 'harry) => fred
- clause-x에서 평가가 끝나면 그 뒤의 clause들은 평가되지 않는다
  - (defun posnump (x) (and (numberp x) (plusp x)))
  - (numberp x)가 NIL이면 plusp는 실행되지 않는다
  - 만약 부수효과가 있는 코드라면... 신중해야 할 것
  - 리스프에서 부수효과를 어떻게 일으키는지 아직은 모르지만
  - 참고로 PLUSP는 숫자가 양수인지 확인하는 술어식
리스프 도구: STEP
- 리스프 표현식의 평가 과정을 단계별로 보여준다. 디버깅용

4장 고급 주제 ¶

불리언 함수
- (defun logical-and (x y) (and x y t))
  - (logical-and 'tweet 'woof) => t
  - (and 'tweet 'woof) => woof
드 모르강의 법칙
- (and x y) = (not (or (not x) (not y)))
- (or x y) = (not (and (not x) (not y)))
- 난 법칙이라고 배웠는데 영어로는 theorem이네... theorem은 정리 아닌감
- T, NIL에 대한 논리 연산일 때만 성립
  - (not (not fred))는 fred가 아니라 T다

5장. 변수와 부수효과 ¶

5장 요약 ¶

변수는 어떻게 생성되고 그 값은 어떻게 변해가는가?
'''부수효과^{side effect}: 함수가 값을 반환하는 것 외에도 추가로 취하는 행동^action
- 변수의 값을 바꾸는 것은 부수효과의 일종
모든 변수는 스코프^scope를 가진다
- 함수 몸체 내의 변수들은 지역 변수^{local variable}
매크로 함수 SETF: 변수에 값을 할당한다
- (setf vowels '(a e i o u))
- (setf vowels '(a e i o u and sometimes y))
- 덮어쓰기 가능. 순수성 같은 건 없다
SETF의 부수효과: 변수의 값을 변경한다
DEFUN의 부수효과: 새로운 함수를 정의한다
RANDOM의 부수효과: 임의의 값을 반환한다
- (random 5) => 3
- (random 5.0) => 2.78123
- 뭐가 부수효과인데요 => 의사난수 발생기에 사용하는 숨겨진 변수의 값을 변경한다
- 그럼으로써 매번 다른 결과를 반환하는 것
SETF는 지역 변수든 전역 변수든 가리지 않는다
- 하지만 전역 변수에만 쓰는 것이 좋은 실천이다 => 왜?
특수 함수 LET
- 지역 변수를 만드는 또다른 방법
  (defun average (x y)
  
  (let ((sum (+ x y)))
  
  (list x y ’average ’is (/ sum 2.0))))
특수 함수 LET*
- 지역 변수들을 한 번에 하나씩 만든다
- 첫 번째 지역 변수가 lexical context를 생성하고 그 context 안에서 두 번째 변수의 값이 계산되고... 머라고요?
- 긴 계산에서 중간 결과들에 이름을 부여하고 싶을 때 유용하다
- 그러니까 LET은 변수 a, b, c를 정의할 때 b, c에서 a를 이용할 수 없고 LET*은 그게 된다는 말인가?
그럼 LET*만 쓰면 되지???
- LET을 쓸 수 있으면 LET을 써라
- 변수 사이에 의존성이 없음을 보장
리스프 도구모음: DOCUMENTATION과 APROPOS
- 대부분의 리스프 구현은 모든 내장 함수와 변수의 온라인 문서를 포함한다
  - DOCUMENTATION 함수는 문서 문자열을 반환한다
  - (documentation ’cons ’function)
  - (defun average (x y) "Returns the mean (average value) of its two inputs." (/ (+ x y) 2.0))
    - 직접 함수를 정의할 때는 인자 목록 바로 뒤에 써주면 된다
    - 아니면 주석^comment을 사용하라
      - ;로 시작하는 줄은 주석
      - 관례: 줄 끝에 쓰면 ;, 함수 안에서 한 줄을 차지하면 ;;, 함수 밖에서는 ;;;
- APROPOS: 그거 이름이 정확히 뭐더라...
  - 특정 문자열을 포함하는 모든 심볼을 반환한다
  - (apropos "TOTAL" "USER")
    ARRAY-TOTAL-SIZE (function)
    ARRAY-TOTAL-SIZE-LIMIT, constant, value: 134217727
  - APROPOS의 두 번째 인자는 패키지 이름. 항상 "USER"를 쓸 것
  - 패키지는 Common Lisp의 이해하기 어려운 특징들 중 하나. 이 책에선 다루지 않는다

5장 고급 주제 ¶

심볼의 내부 구조
- 심볼의 내부는 다섯 개의 셀로 구성된다
- 전역 변수 TOTAL의 값이 12일 때 TOTAL 심볼의 내부 구조
  
  [PNG image (4.59 KB)]
T와 NIL의 경우

[PNG image (9.39 KB)]
하나의 심볼으로 여러 변수에 이름을 부여할 수 있다
- 하지만 그 중 오직 한 변수만 전역 변수가 될 수 있다
- 값 셀은 그 전역 변수를 위해 예약된다
- 다른 모든 변수들은 local context 안에 있어야 한다
- 그리고 그 변수들의 값은 이 심볼의 값 셀이 아닌 다른 데에 저장되어야 한다
- 어디에 저장될 지는 표준에 정의되어 있지 않다. 그걸 컴파일러 작성자 너님이 해결해야 함 ㅋ
근데 심볼에 셀이 5개라고???
- 하나의 심볼에 값도 있고 함수 포인터도 있고
  
  [PNG image (13.7 KB)]
- (CAR '(A B C)) 는 CAR 함수를 호출한다
- (LIST 'A 'NEW CAR) 는 전역 변수 CAR를 참조한다
바인딩, scoping, 할당
- Common Lisp는 오래된 리스프 방언들로부터 진화해왔기 때문에 역사적인 이유로 용어를 혼용한다
- 바인딩: 새로운 변수를 생성하고 값을 주는 과정
  - 함수의 인자 목록에 변수가 나타나면: 람다 바인딩
  - LET이나 LET*의 변수 목록에 나타나면: let 바인딩
- 그런데 예전부터 리스프를 써온 사람들은 좀 다르게 말한다...
  - variables are lexically scoped by default 이걸 뭐라고 번역해야 매끄러우려나 ㅡㅡ
  - Common Lisp는 동적 바인딩도 지원한다
  - 초기 리스프 방언들은 대개 동적 바인딩이 기본이였다
  - dynamically scoped variable들은 "bound"가 반드시 값을 가졌다는 뜻이 아니다

6장. 리스트 자료구조 ¶

6장 요약 ¶

리스프는 연결 리스트, 심볼릭 자료구조, 저장공간 할당기 등을 기본적으로 제공
리스트는 일방통행 연쇄다
- (cons 'w '(x y z)) => (w x y z)
- (cons '(a b c) 'd) => ((a b c) . d)
리스트 연결 함수 APPEND
- (append '(friends romans) '(and countrymen))
  => (FRIENDS ROMANS AND COUNTRYMEN)
CONS, LIST, APPEND의 차이점
- CONS는 새로운 cons cell을 생성한다. 리스트의 머리에 새 원소를 추가할 때 쓰인다
- LIST는 임의 개수의 입력을 받아서 NIL로 끝나는 cons cell 연쇄를 만든다. 각 cell의 car는 대응하는 입력을 가리킨다.
- APPEND는 첫 번째 입력을 복사해서 마지막 셀의 cdr이 두 번째 입력을 가리키도록 한다. 첫 번째 입력값이 리스트가 아니면 오류.
지금까지 본 리스트 함수들: CONS, LIST, APPEND, LENGTH
아직 많이 남았다: REVERSE, NTH, NTHCDR, LAST, REMOVE
- REVERSE: 원래 리스트는 놔두고 뒤집힌 복사본을 반환한다
- NTHCDR: n번째 CDR
  - (nthcdr 0 ’(a b c)) => (a b c)
  - (nthcdr 2 ’(a b c)) => (c)
  - (nthcdr 3 ’(a b c)) => nil
  - (nthcdr 5 ’(a b c)) => nil ; 리스트 길이 넘어가도 오류 아님
    - 단 dotted list인 경우엔 오류
- NTH: (defun nth (n x) "Returns the Nth element of the list X, counting from 0." (car (nthcdr n x)))
- LAST: 마지막 cons cell을 반환한다
  - (last '(all is forgiven)) => (forgiven)
  - (last '(a b c . d)) => (c . d)
- REMOVE: 일치하는 모든 항목 제거
  - (remove 'a '(b a n a n a)) => (b n n)
  - 원래 리스트는 놔두고 수정된 사본을 반환한다
집합(set)으로서의 리스트
- 집합에서는 어떤 원소는 최대 한 번만 출현할 수 있다
- 가능한 연산: 원소 여부, 합집합, 교집합, 차집합, 부분집합 여부
- MEMBER: 일치하는 원소로 시작하는 부분 리스트 반환. 없으면 NIL 반환.
  - (defun beforep (x y l) "Returns true if X appears before Y in L" (member y (member x l)))
- INTERSECTION: 교집합
- UNION: 합집합
- SET-DIFFERENCE: 차집합
- SUBSETP: 부분집합인가?
  - (subsetp '(a i) '(a e i o u)) => t
테이블로서의 리스트
- ASSOC 함수
  - (setf words '((one un) (two deux) (three trois) (four quatre) (five cinq)))
  - (assoc 'three words) => (three trois)
- RASSOC 함수
  - 테이블이 dotted pair의 리스트여야 한다
  - (setf sounds '((cow . moo) (pig . oink) (cat . meow) (dog . woof) (bird . tweet)))
  - (rassoc 'woof sounds) => (dog . woof)
  - (assoc 'dog sounds) => (dog . woof)

6장 고급 주제 ¶

트리
- SUBST 함수
  - (subst x y z) => z 안에 있는 모든 y를 x로 대체한다
  - 리스트를 재귀적으로 탐색, 모든 y를 x로 대체
- SUBLIS 함수
  - 여러 SUBST를 한꺼번에
  - (sublis '((roses . violets) (red . blue)) '(roses are red))
    => (VIOLETS ARE BLUE)
공유 구조(shared structure)
- 두 리스트가 하나의 하위 구조를 공유한다
- 콘솔에서는 항상 리스트의 복사본을 만들기 때문에 이런 거 못 만든다
- CAR, CDR, CONS로 생성 가능
- (setf x ’(a b c))
  (setf y (cons ’d (cdr x)))
  
  [PNG image (9.72 KB)]
항등 검사
- EQUAL은 두 리스트의 모든 원소를 짝지어본다 (값의 비교)
- EQ는 두 리스트가 같은 주소를 참조하는지를 본다 (참조의 비교)
- EQL은 EQ와 동일, 단 숫자형의 경우 그 값을 비교
  - 타입이 다르면 같지 않은 걸로 처리 (eql 3 3.0) => nil Different types.
- =는 숫자 비교할 때만 사용
- EQUALP는 EQUAL과 동일하나 대소문자를 구분하지 않음 (equalp "foo bar" "Foo BAR") => t
- 아 이게 다 뭐야 ㅡㅡ
키워드 인자
- 많은 리스프 함수가 키워드 인자^{keyword argument}라는 추가 인자를 가진다
- REMOVE의 기본 동작은 발견된 모든 원소 삭제
  - 몇 개를 삭제할 지를 지정할 수 있다
    (setf text '(b a n a n a - p a n d a))
    (remove 'a text :count 3)
  - 뒤에서부터 지우는 것도 가능
    (remove 'a text :count 2 :from-end t)
- 키워드는 항상 :가 붙는 특별한 심볼
  - COUNT와 :COUNT는 별개의 심볼
  - 키워드는 항상 자기 자신으로 평가된다
  - KEYWORDP: 입력이 키워드인가?
- MEMBER는 리스트에서 원소를 찾을 때 EQL을 사용
  - (setf cards '((3 clubs) (5 diamonds) (ace spades)))
  - (member ’(5 diamonds) cards) => nil 으잉 ㅜㅜ
  - (member ’(5 diamonds) cards :test #’equal)
    => ((5 DIAMONDS) (ACE SPADES))
  - :TEST 키워드를 허용하는 함수들: UNION, INTERSECTION, SET-DIFFERENCE, ASSOC, RASSOC, SUBST, SUBLIS

7장. Applicative Programming ¶

7장 요약 ¶

Applicative를 뭐라고 번역해야 할까? 하스켈의 Applicative Functor도 이 applicative에서 나온 용어인데 '적용성 작용자'쯤으로 옮기면 의미가 얼추 맞지만 applicative functor나 적용성 작용자나 처음 보는 사람이 이해할 리가.. -.- 일단 '함수를 apply하다'에서 나온 말인데 이 apply는 '응용하다'가 아닌 '뭐를 뭐에 적용하다'로 쓰인 것이다.
프로그래밍의 세 가지 유형: applicative, recursion, iteration
applicative programming의 기본 발상: 심볼은 데이터. 리스트는 데이터. 그러면 함수도 데이터.
- 함수를 다른 함수에 인자로 전달할 수 있다
- 함수가 어떤 함수를 반환할 수 있다
- 원시 함수 FUNCALL
  - (funcall #’cons 'a 'b) => (a . b)
- 일반 함수(ordinary function)를 quote하려면 #'를 붙인다
  - 매크로 함수, 특수 함수는 불가함
- MAPCAR 연산자: 리스트의 각 원소에 함수를 적용하고 그 결과들을 반환
  - 어떤 언어에든 흔히 있는 배열용 map 함수
  - (defun square (n) (* n n))
    (mapcar #’square '(1 2 3 4 5))
    (mapcar #’square '()) => nil
  - 람다 버전: (mapcar #'(lambda (n) (* n n)) '(1 2 3 4 5))
    - 람다는 매크로 함수나 특수 함수가 아니라 이름 없는 일반 함수
- FIND-IF 연산자: 조건 맞는 첫 번째 원소
  - (find-if #'oddp '(2 4 6 7 8 9))
- REMOVE-IF: 조건 맞는 모든 원소 제거하고 남은 리스트
  - (remove-if #'numberp '(2 for 1 sale)) => (2 1)
- REMOVE-IF-NOT: 조건 맞는 원소들만 모아서 반환
- REDUCE 연산자: 하스켈의 fold
  - (reduce #’+ '(1 2 3)) => 6
- EVERY: 모든 원소가 조건에 맞는가? (every #'numberp '(1 2 3 4 5))
- 리스프 도구모음: TRACE와 DTRACE

7장 고급 주제 ¶

MAPCAR는 여러 리스트를 한꺼번에 처리할 수 있다
- 리스트 길이가 다르면? 제일 짧은 리스트가 끝날 때 짤라먹음
특수 함수 FUNCTION: '가 특수 함수 QUOTE의 단축 표현이듯 사실 #'는 FUNCTION의 단축 표현
- QUOTE는 인자를 평가하지 않고 반환한다
- FUNCTION은 인자의 함수 측면에서의 해석 결과를 반환한다
  - 인자가 심볼이면 심볼의 함수 셀의 내용물(컴파일된 코드 객체)
  - 인자가 람다면 lexical closure
applicative 연산자의 키워드 인자
- (find-if #'oddp '(2 3 4 5 6) :from-end t)
- (reduce #'cons '(a b c d e)) => ((((A . . C) . D) . E)
- (reduce #'cons '(a b c d e) :from-end t) => (A B C D . E)
함수를 반환하는 함수
- (defun make-greater-than-predicate (n) #'(lambda (x) (> x n)))

8장. 재귀 ¶

8장 요약 ¶

주요 주제: 재귀적인 제어 구조
하나라도 홀수인가?

(defun anyoddp (x)
    (cond ((null x) nil)
          ((oddp (first x)) t)
          (t (anyoddp (rest x)))))

너무 코딩 안 해보고 책만 읽는 것 같다. 코드 안 보고 팩토리얼 짜보자
- 성공은 했는데... 괄호 개많어 ㅡㅡ

(defun factorial (n) (if (zerop n) 1 (* n (factorial (- n 1)))))

재귀 템플릿: 너의 재귀 패턴은 강약강약약중강약이다
- Double-Test Tail Recursion

(DEFUN func (X)
  (COND (end-test-1 end-value-1)
        (end-test-2 end-value-2)
        (T (func reduced-x))))

Single-Test Tail Recursion

(DEFUN func (X)
  (COND (end-test end-value)
        (T (func reduced-x))))

Augmenting Recursion
- f(n)에서 f(n-1)에 모종의 연산을 적용

(DEFUN func (X)
  (COND (end-test end-value)
        (T (aug-fun aug-val
        (func reduced-x)))))

트리와 CAR/CDR 재귀
- 중첩 리스트의 모든 원소 처리하기
  
  [PNG image (11.44 KB)]

(defun find-number (x)
  (cond ((numberp x) x)
        ((atom x) nil)
        (t (or (find-number (car x))
               (find-number (cdr x))))))

8장 고급 주제 ¶

꼬리 재귀의 이점
- 다른 재귀보다 효율적으로 실행
특수 함수 LABELS
- LET은 지역 변수
- LABELS는 지역 함수

(LABELS ((fn-1 args-1 body-1)
         ...
         (fn-n args-2 body-2))
  body)

재귀 자료 구조
- S-표현식(symbolic expression): 아톰, 또는 CAR와 CDR이 S-표현식인 cons cell
- 트리는 단일 말단 노드이거나 가지들이 트리인 비단말 노드다.

9장. 입출력 ¶

9장 요약 ¶

리스프에선 입출력 인터페이스가 아직도 표준화가 안 됐다
- 그나마 아주 기본적인 입출력 루틴들은 표준화가 되었음
문자열(character string): vector의 subtype
- 문자열은 그 자신으로 평가된다
- STRINGP: 입력이 문자열인가?
FORMAT 함수: NIL을 반환. 하지만 부수효과로 디스플레이나 파일에 뭔가를 출력
- 화면에 출력하려면 첫 번째 인자는 T, 다른 데 출력하려면 여러 가지가 있음
- 두 번째 인자는 format control string (C의 printf의 인자와 비슷해보인다)
  - ~%는 printf의 \n
  - ~&는 새로운 줄이 아닐 때만 새로운 줄을 시작
  - ~S는 리스프 객체의 문자열 표현 (FORMAT 함수의 나머지 인자들을 채워줘야 한다)
  - ~A는 ~S에서 이스케이프 문자를 떼어내고 출력
READ 함수: 키보드 입력 -> 리스프 객체로 변환

(defun my-square ()
  (format t "Please type in a number: ")
  (let ((x (read)))
    (format t "The number ~S squared is ~S.~%"
      x (* x x))))

YES-OR-NO-P 함수: format control string을 입력으로 취해 화면에 출력한다. 사용자는 반드시 yes 또는 no로 답해야 한다.

(defun riddle ()
  (if (yes-or-no-p
        "Do you seek Zen enlightenment? ")
      (format t "Then do not ask for it!")
      (format t "You have found it.")))

Y-OR-N-P 함수도 있음: y 또는 n으로 답해야 한다

파일 읽기
- WITH-OPEN-FILE 매크로
  - (WITH-OPEN-FILE (var pathname) body)
  - 지역 변수를 하나 만들고 파일에 대한 연결을 나타내는 stream object로 설정한다
  - stream object는 파일 연결을 나타내기 위한 리스프의 특수 데이터타입
  - 전역 변수 *TERMINAL-IO*를 한 번 볼 것. 이게 바로 stream object의 일종
  - READ의 추가 인자로 stream object를 넘겨 파일에서 데이터를 읽을 수 있다
  - WITH-OPEN-FILE을 벗어나면 파일 연결이 자동으로 닫힌다
파일 쓰기
- WITH-OPEN-FILE에 특수 키워드 인자 :DIRECTION :OUTPUT을 추가
리스프 도구모음: DRIBBLE 함수
- 리스프 세션의 일부를 파일에 기록한다

9장 고급 주제 ¶

FORMAT 지시문의 매개변수
- ~S 지시문은 width 매개변수를 가진다
- ~D는 정수를 십진 표기로 출력한다
- ~F는 부동소수점 수를 출력
  - ~7,5F는 정수 부분 7자리, 소수 부분 5자리
리스프 1.5의 원시 입출력 함수들: TERPRI, PRIN1, PRINC, PRINT
- 현대의 커먼 리스프까지 이어져왔다
- 하지만 FORMAT으로 같은 작업을 할 수 있다
- TERPRI: 커서를 새 줄로 옮긴다
- PRIN1: 리스프 객체를 터미널에 출력한다. 이스케이프 문자 보존
- PRINC: 리스프 객체를 터미널에 출력한다. 이스케이프 문자 버림
- PRINT는 이것과 같이 작동한다

(defun my-print (x)
  (terpri)
  (prin1 x)
  (princ " ")
  x)

EOF 처리
- 입력의 끝에 다다랐는데 읽기 하면 End of File 오류
- READ가 오류 대신 특별한 값을 반환하도록 지정할 수 있다

(defun read-my-file ()
  (with-open-file (stream "/usr/dst/sample-file")
    (let ((contents
          (read-all-objects stream (list ’$eof$))))
      (format t "~&Read ~S objects from the file."
        (length contents))
      contents)))

(defun read-all-objects (stream eof-indicator)
  (let ((result (read stream nil eof-indicator)))
    (if (eq result eof-indicator)
      nil
      (cons result (read-all-objects stream)))))

10장. 할당 ¶

10장 요약 ¶

5장에서 이르기를.. 변수의 값을 변경하려면 SETF 매크로를 쓰라 하였더라
이를 할당(assignment)라고 부른다
지금까지는 전역 스코프에서만 썼는데 함수 안에서 SETF를 쓰려면?
할당은 자주 오용되어 함수를 이해하고 디버깅하기 어렵게 만든다
- 그냥 함수형 프로그래밍을 강조하는 거겠지.. 난 할당 난무해도 상관 없음 ㅋ
전역 변수의 갱신
- 레모네이드를 팔고 있는데 몇 잔 팔았는지 알고 싶어
  - 판매량을 전역 변수로 표현 (setf *total-glasses* 0)
  - 전역 변수 이름 양끝에 *를 붙인 건 그냥 관례. 특별한 의미는 없다
- 레모네이드를 팔 때마다 *total-glasses*를 갱신

(defun sell (n)
  "Ye Olde Lemonade Stand: Sales by the Glass."
  (setf *total-glasses* (+ *total-glasses* n))
  (format t
    "~&That makes ~S glasses so far today."
    *total-glasses*))

전형적인 갱신 방법들
- SETF는 임의의 변수에 어떤 값이라도 할당 가능하다
- 할당의 흔한 용례가 변수를 갱신하는 것(원래 값을 이용해서 새로운 값을 계산)
- INCF 매크로와 DECF 매크로: 숫자형 변수를 편하게 갱신
  - (SETF A (+ A 5)) => (INCF A 5)
  - DECF는 빼기. INCF와 DECF는 두 번째 인자를 생략하면 1을 덧셈/뺄셈
- PUSH 매크로와 POP 매크로: 리스트를 스택으로 취급해서 맨 처음 위치에 삽입/제거
  - (SETF X (CONS 'FOO X)) => (PUSH 'FOO X)
  - PUSH와 POP은 다른 할당 형태들과 일관성을 지키려면 PUSHF와 POPF가 됐어야 하지만 SETF보다 먼저 발명됨
  - SETF는 "set field"를 뜻한다
지역 변수의 갱신
- 할당을 무분별하게 쓰면 안돼요
- 지역 변수의 값을 변경하느니 LET으로 새 지역 변수를 바인딩하라
- 함수의 인자 목록에 있는 변수를 수정하는 것도 좀..
- 그래도 잘 쓰면 괜찮다

(defun get-name ()
  (let ((last-name nil)
       (first-name nil)
       (middle-name nil)
       (title nil))
  (format t "~&Last name? ")
  (setf last-name (read))
  (format t "~&First name? ")
  (setf first-name (read))
  (format t "~&Middle name or initial? ")
  (setf middle-name (read))
  (format t "~&Preferred title? ")
  (setf title (read))
  (list title first-name middle-name last-name)))

> (get-name)
Last name? higginbotham
First name? waldo  ; <- 왈도?
Middle name or initial? j
Preferred title? admiral
(ADMIRAL WALDO J HIGGINBOTHAM)

WHEN과 UNLESS
- (WHEN test body)
- test가 NIL이면 NIL 반환. NIL이 아니면 body를 평가하고 마지막 값을 반환
- UNLESS는 test 판정이 WHEN과 반대
- body에서 마지막 것을 제외한 원소들은 부수효과 용도(입출력이나 할당)
- COND와 비슷.. 그냥 뭐가 언제 코드를 더 깔끔하게 만드냐의 문제
일반화 변수^{Generalized Variable}
- 일반화 변수? 포인터가 저장될 수 있는 임의의 장소
- N이나 X 같은 통상의 변수들은 객체에 대한 포인터를 저장한다
  - 즉 'N의 값이 3이다'는 'N이라는 이름의 변수가 숫자 3에 대한 포인터를 가지고 있다'는 뜻
  - (INCF N)은 그 포인터를 4를 가리키는 포인터로 치환한다
- 할당 매크로들(SETF, INCF, DECF, PUSH, POP)은 다양한 장소에 포인터를 저장할 수 있다

(setf x ’(jack benny was 39 for many years))
(setf (sixth x) ’several)

> x
(JACK BENNY WAS 39 FOR SEVERAL YEARS)

> (decf (fourth x) 2)
37

> x
(JACK BENNY WAS 37 FOR SEVERAL YEARS)

리스프 도구모음: BREAK 함수와 ERROR 함수
- 첫 번째 인자는 format control string
- 나머지 인자는 format directive들의 인자

10장 고급 주제 ¶

손수 해보는 리스트 수술

(defun snip (x) (setf (cdr x) (cdr (cdr x))))

> (setf a ’(no down payment))
(NO DOWN PAYMENT)

> (setf b (cdr a))
(DOWN PAYMENT)

> (snip a)
(PAYMENT)

> a
(NO PAYMENT)

> b
(DOWN PAYMENT)

[PNG image (19.74 KB)]

리스트의 cons cell의 포인터를 직접 조작하는 걸 리스트 수술^{list surgery}라고 한다
파괴적인 리스트 연산: cons cell의 내용을 조작하는 연산
관례에 따라 함수 이름이 N으로 시작
NCONC: APPEND의 파괴적 버전
- APPEND는 새로운 리스트를 만들지만 NCONC는 입력된 리스트 자체를 수정한다
- 첫 번째 인자가 NIL이면 그냥 두 번째 인자를 반환한다... 주의

> (setf x nil)
NIL

> (setf y '(no luck today))
(NO LUCK TODAY)

> (nconc x y)
(NO LUCK TODAY)

> x ; 주의!!!
NIL

> (setf x (nconc x y)) ; 이렇게 써야 안전 ㅋ
(NO LUCK TODAY)

사실 NCONC는 임의 개수의 입력을 취한다

NSUBST: SUBST의 파괴적 버전
- destructive update를 파괴적 갱신라고 하니까 좀 어색한데.. 좋은 단어 없나
그 외에 NREVERSE, NUNION, NINTERSECTION, NSET-DIFFERENCE...
APPEND, REMOVE의 대응은 NCONC, DELETE
- N-관례가 생기기 전에 지은 이름이라.. 이 둘은 작명 규칙을 따르지 않는다
- N은 "noncopying" 혹은 "nonconsing"을 뜻한다

SETQ
- SETF와 일반화 변수가 생기기 전에는 SETQ라는 할당 함수를 썼다
- 근데 아직도 있다. 제일 싫음 구버전 신버전 API가 공존하는 거 ㅡㅡ 겁나 헷갈려 deprecated로 처리하던가 아예 삭제해줘!!
- SETQ의 사용법은 SETF와 같다. 단 일반화 변수는 사용 불가
- 오늘날의 리스프 프로그래머들은 모든 할당에 SETF를 사용한다
- 리스프 구현체들은 가능한 경우 대개 내부적으로 SETF를 SETQ로 바꾼다
SET
- 해당 심볼의 value cell에 값을 저장한다. 즉 전역 변수에 값을 할당한다

11장. 반복과 블록 구문 ¶

11장 요약 ¶

반복에 쓰이는 것들: DO, DO*, DOTIMES, DOLIST
DOTIMES와 DOLIST는 매크로 함수여서 인자들을 평가하지 않는다
(DOTIMES (index-var n [result-form]) body)
- index-var가 0에서 n-1까지
(DOLIST (index-var list [result-form]) body)
- result-form은 반환할 값. 생략하면 NIL 반환
- (dolist (x '(red blue green) 'flowers) (format t "~&Roses are ~S." x))
루프를 RETURN으로 빠져나올 수 있다
- return으로 빠져나올 경우 result-form은 무시된다

(defun find-first-odd (list-of-numbers)
  (dolist (e list-of-numbers)
    (format t "~&Testing ~S..." e)
      (when (oddp e)
        (format t "found an odd number.")
        (return e))))

DO 매크로
- 먼저 var1, var2...을 선언하고 그 값을 init1, init2...로 초기화한다
- test를 평가한다. 참이면 action-1 ... action-n을 평가하고 action-n의 값을 반환한다
- 거짓이면 body를 평가한다

(DO ((var1 init1 [update1])
     (var2 init2 [update2])
      ...)
    (test action-1 ... action-n)
  body)

(defun launch (n)
  (do ((cnt n (- cnt 1)))
      ((zerop cnt) (format t "Blast off!"))
    (format t "~S..." cnt)))

update_i 부분에서 변수 갱신을 할 수 있어서 SETF를 쓸 필요가 없다

DO* 매크로
- LET*처럼 변수들을 순차적으로 갱신한다
DO를 이용한 무한루프
- test에 NIL을 넣고 body에서 필요할 때 RETURN
암묵적 블록^{implicit block}
- 함수 몸체는 암묵적인 블록에 포함되고 함수 이름이 그 블록의 이름이 된다
- 블록은 일련의 표현식으로서 임의의 시점에 특수 함수 RETURN-FROM으로 종료할 수 있다
- RETURN-FROM block-name result-expression
  - block-name은 평가되지 않으므로 '를 붙이지 말 것
- DOTIMES, DOLIST, DO, DO*의 블록 이름은 NIL이다
  - 사실 RETURN x는 RETURN-FROM NIL x이다

(defun find-first-odd (x)
  (format t "~&Searching for an odd number...")
  (dolist (element x)
    (when (oddp element)
      (format t "~&Found ~S." element)
      (return-from find-first-odd element)))
    (format t "~&None found.")
    'none)

리스프 도구모음: TIME
- 함수 성능 측정하는 프로파일링 함수

11장 고급 주제 ¶

PROG1, PROG2, PROGN
- 임의 개수의 표현식을 취해 한 개씩 평가한다
- PROG1은 첫 번째 표현식의 값을 반환한다
- PROG2는 두 번째 표현식의 값을 반환한다
- PROGN은 마지막 표현식의 값을 반환한다
- 근데 요즘은 이것 다 잘 안 써요
추가 인자^{optional argument}
- 함수는 키워드 인자나 임의 개수의 인자를 취할 수 있다
- 인자 목록에 람다-리스트 키워드^{lambda-list keyword}라는 특수 심볼을 추가해야 한다

(defun foo (x &optional y)
  (format t "~&X is ~S" x)
  (format t "~&Y is ~S" y)
  (list x y))

> (foo 3 5)
X is 3
Y is 5
(3 5)

> (foo 4)
X is 4
Y is NIL ; 기본값은 NIL
(4 NIL)

기본값을 지정할 수 있다

(defun divide-check (dividend &optional (divisor 2)) ; divisor라고 쓰는 대신 (divisor 2)로 묶어줌
  (format t "~&~S ~A divide evenly by ~S"
    dividend
    (if (zerop (rem dividend divisor)) "does" "does not")
    divisor))

나머지 인자^{rest argument}
- 람다-리스트 키워드인 &REST 다음에 오는 변수는 나머지 인자들의 목록에 바인딩된다
- 재귀 함수에서 쓸 때 조심!! 리스트의 리스트가 생김.. APPLY를 쓸 것

(defun average (&rest args)
  (/ (reduce #’+ args)
    (length args)
    1.0))

키워드 인자
- 람다-리스트 키워드인 &key를 사용한다
- 키워드는 그 자신으로 평가되므로 호출할 때 '를 붙이지 않는다
- 하지만 인자 목록과 함수 몸체 안에서는 일반 심볼을 쓴다
- 아래 함수에서 MAKE-SUNDAE의 내부에서 CHERRIES는 하나의 변수일 뿐이다

(defun make-sundae (name &key (size 'regular)
                              (ice-cream 'vanilla)
                              (syrup 'hot-fudge)
                              nuts
                              cherries
                              whipped-cream)
  (...body...))

보조 변수^{auxiliary variable}
- 람다-리스트 키워드 &aux
- 특수 함수 *LET과 동일 기능. 코드 깔끔한 걸로...

(defun average (&rest args
       &aux (len (length args)))
  (/ (reduce #’+ args) len 1.0))

12장. 구조체와 타입 시스템 ¶

12장 요약 ¶

커먼 리스프에는 많은 자료형이 내장되어 있고 이것들이 타입 시스템을 형성한다
지금까지 본 것들? 숫자형, 심볼, cons, 문자열, 함수 객체, 스트림 객체
타입 시스템의 중요한 성질 두 가지
- 1. 가시적이다. 타입이.. 타입이 보여요!
- 2. 확장가능하다. 구조체는 프로그래머가 정의한 자료형의 한 예시
Common Lisp Object System(CLOS)는 객체지향 프로그래밍을 지원한다. 이 책에서는 안 다루니까 다른 거 찾아보세요
TYPEP: 객체가 해당 타입의 것인가?
- (typep 3 'number) => t
- (typep 3 'integer) => t
- (typep 3 'float) => nil
- (typep 'foo 'symbol) => t
TYPE-OF: 객체의 타입 반환
- (type-of 'aardvark) => symbol
- (type-of 3.5) => short-float
- (type-of '(bat breath)) => cons
- (type-of "Phooey") => (simple-string 6)
- 정확한 반환값은 구현에 따라 다를 수 있어용

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구조체 정의하기: DEFSTRUCT 매크로

(defstruct starship
  (name nil)
  (speed 0)
  (condition 'green)
  (shields 'down))

생성자 함수 MAKE-STARSHIP이 자동으로 생성된다
- #S 표기는 구조체를 표시하는 표준적인 방법
- 구조체는 리스트가 아니여

> (setf s1 (make-starship))
#S(STARSHIP NAME NIL
   SPEED 0
   CONDITION GREEN
   SHIELDS DOWN)

STARSHIP 객체를 바로 작성할 수도 있다

> (setf s2 '#s(starship speed (warp 3)
                         condition red
                         shields up))

타입 술어식도 자동으로 생긴다
- (starship-p s2) => t
- (starship-p 'foo) => nil
접근자 함수도 생긴다
- (starship-speed s2) => (warp 3)
- (starship-shields s2) => up
구조체 생성할 때 구성성분 값 설정하기
- (setf s3 (make-starship :name "Reliant" :shields 'damaged))

리스프 도구모음: DESCRIBE와 INSPECT
- DESCRIBE: 임의의 리스프 객체를 취해 설명해준다
- INSPECT: 내부 구조를 보여준다

12장 고급 주제 ¶

구조체를 입맛대로 출력하기
- 출력할 객체
- 어느 스트림에 출력?
- 중첩 깊이 제한

(defun print-starship (x stream depth)
  (format stream "#<STARSHIP ~A>"
    (starship-name x)))

(defstruct (starship
              (:print-function print-starship)) ; 여기가 중요!!
  (captain nil)
  (name nil)
  (shields ’down)
  (condition ’green)
  (speed 0))

구조체의 항등 비교
- 별개의 두 구조체의 구성요소 값이 모두 동일할 때
  - EQUAL은 NIL
  - EQUALP는 T
구조체의 상속
- STARSHIP은 name, captain, crew-size, weapons, shields를 구성요소로 가진다

(defstruct ship
  (name nil)
  (captain nil)
  (crew-size nil))

(defstruct (starship (:include ship))
  (weapons nil)
  (shields nil))

13장. 배열, 해시 테이블, property list ¶

13장 요약 ¶

property list는 리스프 1.5 시절에 쓰던 거.. 지금은 거진 해시 테이블로 대체되었다
배열
- 1차원 배열은 벡터^vector라고 부른다
- (setf my-vec '#(tuning violin 440 a))
  
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- 음영 있는 부분은 배열 헤더. 배열의 차원, 길이 등의 정보를 보관한다
- 배열 출력하기
  - 전역 변수 *PRINT-ARRAY*를 T로 설정해야 내용물이 보인다

> (setf *print-array* nil)
NIL
> my-vec

#<Vector {204844}>
> (setf *print-array* t)
T

> my-vec
#(TUNING VIOLIN 440 A)

배열 원소에 접근하기: AREF
- (aref my-vec 1) => VIOLIN
배열 원소 수정하기: SETF + AREF
- (setf a '#(nil nil nil nil nil))
- (setf (aref a 0) 'foo)
- (setf (aref a 1) 37)
우리가 배운 리스트 함수들은 대개 순열^sequence를 위해 설계된 것
- 순열 = 리스트 + 벡터 통칭
- 순열 함수: LENGTH, REVERSE, FIND-IF 등
- CAR, CDR, MEMBER, SUBST, SUBLIS, NCONC 등은 리스트 전용
- NREVERSE는 벡터에도 사용 가능
MAKE-ARRAY 함수: 배열을 만들어서 반환한다
- 초기값을 지정하지 않으면 구현에 따라 NIL이나 0 등으로 채워진다. 구현마다 다르므로 이 값에 의존하지 말 것!
- (make-array 5 :initial-element 1)
문자열은 벡터의 특수 유형
- 벡터에 작용하는 함수들은 문자열에도 작용
- 문자열의 원소들은 문자 객체^{character object}다. 심볼, 숫자와는 별개의 타입
- 문자는 그 자신으로 평가된다 #\k => #\k

해시 테이블: 기능은 연관 리스트^{association list}와 동일
- 벡터와 달리 리터럴이 없다. MAKE-HASH-TABLE 함수로 생성해야 한다.
- 키값의 비교에는 기본적으로 EQL을 사용

> (setf h (make-hash-table))
#<EQL Hash table 5173142>

> (type-of h)
HASH-TABLE

GETHASH 함수: 해시 테이블에서 키를 검색한다. 키는 임의 종류의 객체
- (setf (gethash 'john h) '(attorney (16 maple drive)))
  => (ATTORNEY (16 MAPLE DRIVE))
- (gethash 'john h)
  => (ATTORNEY (16 MAPLE DRIVE))
  
  T
- 반환값이 두 개?
  - 첫 번째 반환값: 해당 키와 연관된 값. 해당 키가 없으면 NIL.
  - 두 번째 반환값: 해시 테이블에서 키를 찾았으면 T, 못 찾았음면 NIL
  - 그러니까 함수가 단순히 리스트 하나를 반환하는 게 아니라 값을 여러 개 반환할 수 있다는 건가..

Property List
- 모든 심볼은 property list를 가진다
- property list에 키와 함께 값을 저장할 수 있다 (이 키를 표지^indicator라고 부른다)
- 이렇게 구축됨... (ind-1 value-1 ind-2 value-2 ...)
- 겁나 낡은 개념. 그냥 완벽히 다루려고 넣은 내용...
- 여러분은 연관 리스트랑 해시 테이블을 쓰세요
- (setf (get 'fred 'gender) 'male)
- (setf (get 'fred 'age) 23)
- (setf (get 'fred 'siblings) '(george wanda))
- => (siblings (george wanda) age 23 gender male)
- (get 'fred 'age) => 23
- (get 'fred 'favorite-ice-cream-flavor) => nil ; GET에 세 번째 인자를 추가하면 nil 대신 그 인자를 반환
- GET은 항등 검사에 EQ를 사용
- SYMBOL-PLIST 함수: 심볼의 property list를 반환한다
- REMPROP: 심볼에서 property 제거하기. 반환값은 구현에 따라 다르다
리스프 도구모음 : ROOM
- 리스프 시스템은 대개 메모리를 많이 쓴다
- 대부분의 리스프 구현체는 가비지 컬렉터를 제공하지만 커먼 리스프 표준에 명시된 건 아니다
  - 대개는 가비지 컬렉터를 강제로 작동시키는 GC라는 함수를 제공한다
- ROOM 함수는 리스프의 현재 메모리 사용량을 보여준다

13장 고급 주제 ¶

Property List Cell
- 심볼은 포인터 다섯 개로 이루어져있더랬다
- 심볼 이름, value cell, function cell은 봤고
- 네 번째로 볼 것은 property list cell
- 모든 심볼은 property list cell을 가진다. 심지어 NIL도 가지고 있다
- property list cell은 일종의 전역 자료구조다... 어디서든 수정 가능
- 이거 쓰면 안되겠따 ㅡㅡ
순열 보충설명
- COERCE 함수: 리스트 <-> 벡터 변환해준다
  - (coerce "Cockatoo" 'list)
    (#\C #\o #\c #\k #\a #\t #\o #\o)
  - (coerce '(#\b #\i #\r #\d) 'string)
    "bird"
  - (coerce '(foo bar baz) 'vector)
    #(FOO BAR BAZ)
- 문자열을 만드는 또다른 방법
  - MAKE-ARRAY로 벡터를 만든다
  - ELEMENT-TYPE 키워드에 이 벡터가 STRING-CHAR 타입의 객체만 저장한다고 명시한다
    - STRING-CHAR는 CHARACTER의 하위 타입
  - (make-array 3 :element-type 'string-char :initial-contents '(#\M #\o #\m))
    "Mom"
- MAPCAR는 리스트에만 작동하지만 MAP은 리스트에도 벡터에도 작동한다
  - (map 'list #'+ '(1 2 3 4) '#(10 20 30 40))
    => (11 22 33 44)
  - 첫 번째 인자는 반환되는 순열의 타입. NIL 주면 반환값도 NIL. (부수효과만 필요할 때 사용)

14장. 매크로와 컴파일 ¶

아 14장 저장 눌렀는데 날아갔어 ㅡㅡ 급귀찮

14장 요약 ¶

매크로는 리스프의 문법을 확장하기 위한 수단이다
- 매크로는 대충 C의 #define과 비슷함
- 매크로 정의하기: (defmacro simple-incf (var) (list 'setq var (list '+ var 1)))
- 매크로는 인자를 평가하지 않는다. 평가될 표현식을 반환한다
- 함수는 인자를 평가한다. 함수가 반환하는 값은 평가되지 않는다
- 특수 함수^{special function}는 인자를 평가하지도 않고 평가할 표현식을 반환하지도 않는다
  - 너는 특수 함수를 정의할 수 없다 컴파일러 작성자만 가능
- 역따옴표 문자
  - (setf name 'fred)
    `(this is ,name from pittsburgh) => (THIS IS FRED FROM PITTSBURGH)
  - ,@는 리스트를 결과 리스트에 끼워넣는다
컴파일
- 단일 함수를 컴파일: COMPILE
- 파일 전체를 컴파일: COMPILE-FILE
- 주의사항
  - 부수효과를 일으키는 매크로를 정의하지 말것. 부수효과를 일으키는 표현식을 반환하는 매크로는 괜찮다
    - 왜 하스켈이 떠오르는가... -.-??
  - 전역 변수를 쓰면 컴파일러가 경고한다: ""assumed to be SPECIAL.""
    - 변수를 선언할 때 DEFVAR, DEFPARAMETER, DEFCONSTANT를 써야 한다
    - 변수 선언은 그 변수를 쓰는 코드보다 앞에
  - 매크로 정의는 그 매크로를 호출하는 코드보다 앞에
  - 내장 함수를 재정의하지 말 것

14장 고급 주제 ¶

람다-리스트 키워드 &BODY
- &REST 대신 쓸 수 있다

(defmacro while (test &body body)
  '(do ()
       ((not ,test))
    ,@body))

Destructurinng Lambda List: 인자에 대한 패턴 매칭
- 매크로 함수에서만 가능. 일반 함수에선 불가능

(defmacro mix-and-match (p q)
  (let ((x1 (first p)) (y1 (second p)) (x2 (first q)) (y2 (second q)))
    `(list '(,x1 ,y1) '(,x1 ,y2) '(,x2 ,y1) '(,x2 ,y2))))
;; 위에 걸 이렇게 쓸 수 있다
(defmacro mix-and-match ((x1 y1) (x2 y2))
  `(list '(,x1 ,y1) '(,x1 ,y2) '(,x2 ,y1) '(,x2 ,y2)))

dynamic scoping
- 지금까지는 항상 lexical scoping을 사용했다
- 즉 함수 FOO가 변수 X에 접근하려면 X가 정의된 문맥 안에 FOO의 정의가 있어야 한다
- dynamically scoped variable은 special variable이라고도 부른다
- 변수 이름을 special하게 되도록 정하면 이 변수는 특정 함수에 국한되지 않는다
- 즉 어디서든 이 변수에 접근할 수 있다
- DEFVAR: 특수 변수를 선언한다
  - (defvar birds)
  - (defvar *total-glasses* 0 "Total glasses sold so far")
    - 단 해당 변수에 이미 값이 있으면 변경하지 않는다
- DEFPARAMETER: DEFVAR와 같지만 변수에 값이 있던 없던 새 값을 설정한다
- DEFCONSTANT: 상수를 정의한다

끝!!! ㅋㅋ 이제 소켓 프로그래밍 해야지

Common Lisp Object System ¶

커먼 리스프에서 클래스 써보자
A Brief Guide to CLOS: http://www.aiai.ed.ac.uk/~jeff/clos-guide.html

임의 객체의 클래스 알아내기

표현식	값
(class-of 'a)	#<Built-In-Class SYMBOL>
(class-of "a")	#<Built-In-Class STRING>
(class-of 12)	#<Built-In-Class INTEGER>
(class-of '(a b))	#<Built-In-Class CONS>
(class-of '#(a b c))	#<Built-In-Class VECTOR>

잠깐! 표기법...
- "Thing*" means zero or more occurrences of thing
- "thing+" means one or more.
- Curly brackets { and } are used for grouping, as in {a b}+, which means a b, a b a b, a b a b a b, etc.
클래스 정의하기

(DEFCLASS class-name (superclass-name*)
  (slot-description*)
  class-option*)

slot-description은 (slot-name slot-option*) 형식
- slot-option에 유용한 옵션
  - :ACCESSOR function-name
  - :INITFORM expression
  - :INITARG symbol
  - 더 자세한 건 여기에~~ http://en.wikibooks.org/wiki/Common_Lisp/Advanced_topics/CLOS

인스턴스 생성
- (MAKE-INSTANCE class {initarg value}*)
- person 클래스를 정의했으면 이런 식: (make-instance 'person :age 100)
부모클래스
- 클래스 정의할 때 부모클래스를 생략하면 자동으로 standard-object를 상속한다
다중 상속이 가능하다: (defclass a (b c) ...)
- 그럼 :initform은요? 겹치는데??
- b의 정의가 c의 정의보다 우선순위가 높다
메서드 정의하기

(DEFMETHOD generic-function-name specialized-lambda-list
  form*)

specialized-lambda-list라구요?
- 일반적인 lambda-list는 (var1 var2 ...)
- 이건 ((var1 class1) (var2 class2) ...) ; 변수의 타입을 제한