Programming in Emacs Lisp笔记（一）表处理

一直以来我都在使用Emacs编辑器，使用得越多，越想深入了解Emacs Lisp。在gnu的网站上，我找到了Programming in Emacs Lisp，觉得是很好的学习资料。下面是我的学习笔记贴出来与大家分享。

这个笔记中，对Emacs Lisp中的一些名词：symbols、form、list等没有统一的叫法，对函数、form等也是混合着在使用，主要是为了能让自己更容易了解。

笔记正在增长中，笔记的原文是用emacs muse书写的，需要的朋友可以给我留言。

表处理
Lisp列表
数字，列表中的列表

列表里也可以包含数字：(+ 2 2)。

Lisp里的数据和程序都是相同的方式实现的，他们都是在括号中由单词、数字或者其它列表组成的用空白分隔的列表。因为程序看起来像数据，所以一个程序可以当作数据传递给另一个程序，这是lisp一强非常强大的功能。
Lisp原子

Lisp列表中的单词叫原子（意为原子在Lisp列表中不可再分割成更小的单位）。与原子不同，list可以分隔成更小的单位（car cdr & cons）。

空的列表：()，被称作空列表。与其它的数据类型不同，空列表被同时看作原子和列表。

与自然界的原子一样,Lisp中的原子这个名称来出现得太早（意指与自然界的原子一样，原子还可以再分割）。Lisp中部分原子，比如数组就可以进行分割。但是这种机制与列表的分隔是不同的。如果依据对列表的分隔方式来说，列表中原子就是不可分隔的了。
列表中的空白

额外的空白被用来提高代码的可读性。

'(this list
   looks like this)

与

'(this list looks like this)

是相同的。
列表排版

在Emacs Lisp mode下，有多种方法来对Lisp语句进行排版。比如，按<TAB>键将自动缩进当前光标所在行到正确的位置。M-C-\可以格式化当前所选区域中的代码。
运行一个程序

执行Lisp程序时，将执行下列三者之一：

   1. 什么都不做，返回列表本身
   2. 返回错误信息
   3. 把列表中的第一个符号当作命令执行一些操作

放在列表前的单引号被称作引用（quote）；当用它来处理列表时，它告诉Lisp不要对列表进行处理。但如果列表前没有单引号，则列表前的第一个元素是特殊的，它被当作命令被执行（Lisp中这些命令被称作函数）。列表(+ 2 2)显示也与加引号的列表的不同，Lisp知道需要用+来处理列表中的其它元素：把后面的数字相加。
生成错误信息

错误信息是由内置的GNU Emacs debugger生成的。进入debugger后，可以用按键q退出debugger。
符号名称和函数定义

Lisp中同一指令可以被绑定到多个名称。

另一方面,在同一时刻一个符号只允许绑定到一个函数定义上。

由于Emacs Lisp的庞大，它有一套按照不同函数功能分类的符号命名规则。如：所有处理Texinfo的函数都心textinfo-开头，而处理邮件的函数以rmail-开头。
Lisp解释器

Lisp的工作方式：首先，它查看列表前是否有单引号，如果有则解释器给出这个列表。如果没有引号，解释器检查列表中的第一个元素是否有对应的函数定义，如果找到则解释器调用函数定义的指令。否则，解释器将打印出错误信息。
复杂一点的内容

Lisp解释器可以对没有单引号且不被括号包围的符号。Lisp解释器将检测符号是否为一个变量。

一些函数不是普通的方法。被用来处理一些特殊的工作，比如定义一个函数。

Lisp求值时，将先对列表内部嵌入的列表进行求值，从内向外。

Lisp解释器工作时从左向右，从一个语句到另一个语句（从上至下）。
编译（Byte Compiling）

Lisp解释器可以解释两种类型的代码：人可以读的代码和另一种被你为byte compiled code的代码。编译过的代码执行更快。

可以用byte-compile-file编译代码。被编译好的字节码文件扩展名为.elc。
求值

当Lisp解释器工作于一个语句上时，这个活动的过程被称为求值（evaluation）。求值完成后解释器将返回函数定义的执行结果，或者在函数出错时给出错误信息。
对内部列表求值

可以把光标停留在内部列表右括号的后面，按C-x C-e执行。

(+ 2 (+ 3 3))

把光标放在括号后面，或者把光标放在代码下面的空行的行首，都可以得到8。如果用C-x C-e对一个数字求值将得到数字自身，这也是数字与符号的不同。
变量

Emacs Lisp中符号可以有一个值绑定到它或者一个函数定义绑定到它。两者不同在于，函数定义是指令的集合。值是可以修改的数字或者其它。符号的值可以是任意的Lisp表达式，比如符号、数字、列表、字符串等。有值的符号通常被称作变量。

符号可以同时有一个函数定义和值。两个是分开的。例：

(defun test_f ()
"test2"
(message "bbb"))

(setq test_f "124")

test_f          -> 变量值"124"
(test_f)        -> 函数调用显示"bbb"

fill-column一个变量的例子

变量fill-column，每个Emacs缓冲区，这个符号通常被设置成72或70,但也可能有不同的值。可以用C-x C-e对fill-column这个符号求值。

符号可以有值绑定到上面，我们可以绑定变量到值、数字、字符串、列表甚至是函数定义。
函数符号未定义时的错误信息

当我们对fill-column求值时将得到变量的值时并没有在符号外面添加括号。这是因为我们不打算将符号当作函数的名称。

如果fill-column是列表中的第一个元素或者唯一的元素，Lisp解释器将查找绑定到符号上的函数定义。但fill-column不是一个函数定义。当我们对

(fill-column)

求值时将产生错误信息：

---------- Buffer: *Backtrace* ----------
Debugger entered--Lisp error: (void-function fill-column)
  (fill-column)
  eval((fill-column))
  eval-last-sexp-1(nil)
  eval-last-sexp(nil)
  call-interactively(eval-last-sexp)
---------- Buffer: *Backtrace* ----------

函数fill-column未定义。

按q退出调试器。
符号没有值时的错误信息

例如对

(+ 2 2)

中的+号求值（光标停留在+的后面，按C-x C-e）时将产生错误信息：

---------- Buffer: *Backtrace* ----------
Debugger entered--Lisp error: (void-variable +)
  eval(+)
  eval-last-sexp-1(nil)
  eval-last-sexp(nil)
  call-interactively(eval-last-sexp)
---------- Buffer: *Backtrace* ----------

这个错误信息与上节函数未定义时的不同。表示变量+未定义。
参数
参数类型

传递给函数的数据类型依赖于函数需要使用何种信息。比如+函数需要数字类型的参数。concat需要字符串类型的参数。substring是一个特殊一点的函数（称作原子粉碎机），它能把从原子类型中解析出一部分数据。

(substring "The quick brown fox jumped." 16 19)

变量值或者列表当作参数

例：

(+ 2 fill-column)
(concat "The " (number-to-string (+ 2 fill-column)) " red foxes.")

参数数量

一些函数可以带多个参数，例如：+、*。

(+)       => 0

(*)       => 1

(+ 3)     => 3

(* 3)     => 3

(+ 3 4 5) => 12

(* 3 4 5) => 60


使用错误类型的参数

当传递了错误的参数类型时Lisp解释器将产生错误信息。例如对

(+ 2 'hello)

求值的结果：

---------- Buffer: *Backtrace* ----------
Debugger entered--Lisp error:
         (wrong-type-argument number-or-marker-p hello)
  +(2 hello)
  eval((+ 2 (quote hello)))
  eval-last-sexp-1(nil)
  eval-last-sexp(nil)
  call-interactively(eval-last-sexp)
---------- Buffer: *Backtrace* ----------

错误信息的第一部分直截告诉我们参数类型错误(wrong-type-argument。第二个部分看起来有些迷惑number-or-marker-p，这部分告诉了我们+函数所需要的参数类型。

符号number-or-marker-p说明Lisp解释器检查提供给函数的信息（参数的值）是否是数字或marker（C-@或C-< SPC>设置的位置，mark可以被当作数字进行处理－mark在缓冲区中的字符位置）。Emacs Lisp中+可以将数字和作为数字的marker位置相加。

number-of-marker-p中的p是早期Lisp程序中的用法。p是'predicate'的简写。是早期Lisp研究者所使用的术语， predicate指明了函数用于决定一些属性是true还是false。因此p告诉我们number-or-marker-p是一个根据参数是否为数字或者marker而返回true或者false的函数。另一个以p结尾的Lisp符号包括zerop，这是一个检查参数值是否为0的函数，listp则是一个检测参数是否为一个列表（list）的函数。

最后，错误信息的其它部分将显示出符号hello。这是传递给+的参数值。
message函数

message函数显示信息到回显区。占位符%s表示字符串，%d为整数。例子：

(message "This message appears in the echo area!")
(message "The name of this buffer is: %s." (buffer-name))
(message "The value of fill-column is %d." fill-column)
(message "There are %d %s in the office!"
         (- fill-column 14) "pink elephants")
(message "He saw %d %s"
         (- fill-column 34)
         (concat "red "
                 (substring
                  "The quick brown foxes jumped." 16 21)
                 " leaping."))

设置变量值

有几种方法给变量赋值。set或setq函数，let函数。
使用set

要把符号flowers的值设置为列表'(rose violet daisy buttercup)，可以执行下面的语句：

(set 'flowers '(rose violet daisy buttercup))

列表(rose violet daisy buttercup)将显示在回显区。这是set函数的返回值。另一方面符号flowers被绑定到列表；这样符号flower可以看作一个变量，它具有那个列表值。

在对set语句求值后，就可以对符号flowers求值，它将返回set设置的值。当对：

flowers

求值时，回显区将显示(ros violet daisy buttercup)。

这时如果对'flowers求值，将在回显区看到符号自身flowers。

当使用set时，需要在两个参数前加单引号，除非你想对它们进行求值。如果没有加单引号，则解释器将先对参数进行求值，例如对flowers求值，如果flowers之前未赋过值，则将报错，如果对flowers的求值返回了值，则后面的变量值将赋给对flowers求值所返回的值上。这种情况非常少见。

(set 'flowers 'aaa)
(set flowers "123")
(message aaa)       ->显示"123"

使用setq

setq与set类似，但setq将自动给第一个参数前加单引号。另一方面，setq允许在一条语句中同时设置多个不同的变量值。例：

(setq carnivores '(lion tiger leopard))

与

(set 'carnivores '(lion tiger leopard))

相同。

setq可以给多个变量赋值，例：

(setq trees '(pine fir oak maple)
      herbivores '(gazelle antelope zebra))

尽管我们一直在用赋值（'assign'），但有另一种方式思考set和setq；即set和setq使一个符号指向（point）一个列表。
计数器

这是一个在计数器中使用setq的例子。

(setq counter 0) ; 初始化
(setq counter (+ counter 1)) ; 增加
counter

小结

    * Lisp程序由表达式组成，表达式可以是列表或者原子。
    * 列表由零个或者多个原子或内部列表组成，各元素由空白分隔，被括号包括。列表可以为空。
    * 原子是多个字符符号，比如：forward-paragraph，单字符比如+，双引号间的字符串，数字。
    * 对自身求值的数字。
    * 双引号间的字符串也将对自身求值。
    * 当对符号自身求值时，将返回它指向的值。
    * 当对列表求值时，Lisp解释器查看列表中的第一个符号所绑定的函数定义。然后按定义的指令执行。
    * 单引号，'，告诉Lisp解释器应该把后面的表达式按原样返回，不对它进行求值。
    * 参数是传递给函数的信息。函数是列表中的第一个元素，其它元素被求值并作为参数传递给函数。