(译)Scheme简明教程5-Forms代码结构

第三章 Forms代码结构

读者们会发现迄今为止我们提供的Scheme示例程序也都是s-表达式。这对所有的Scheme程序来说都适用：程序是数据。

因此，字符数据#\c也是一个程序，或一个代码结构。我们将使用更通用的说法代码结构而不是程序，这样我们也可以处理程序片段。

Scheme计算代码结构#\c得到结果#\c，因为#\c可以自运算。但不是所有的s-表达式都可以自运算。比如symbol 表达式 xyz运算得到的结果是xyz这个变量所承载的值；list 表达式 (string->number "16")运算的结果是数字16。(注：之前学过的list类型的数据都是类似(1 2 3 4 5)这样，所以称(string->number "16")为列表s-表达式)

也不是所有的s-表达式都是有效的程序。如果你直接输入点值对(1 . 2)，你将会得到一个错误。

Scheme运行一个列表形式的代码结构时，首先要检测列表第一个元素，或列表头。如果这个列表头是一个过程，则代码结构的其余部分则被当成将传递给这个过程的参数集，而这个过程将接收这些参数并运算。

如果这个代码结构的列表头是一个特殊的代码结构，则将会采用一种特殊的方式来运行。我们已经碰到过的特殊的代码结构有begin， define和 set!。Begin可以让它的子结构可以有序的运算，而最后一个子结构的结果将成为整个代码结构的运行结果。define会声明并会初始化一个变量。set! 可以给已经存在的变量重新赋值。

3.1          Procedures(过程)

我们已经见过了许多系统过程，比如，cons， string->list等。用户可以使用代码结构lambda来创建自定义的过程。例如，下面定义了一个过程可以在它的参数上加上2：

(lambda (x) (+ x 2))

第一个子结构，(x)，是参数列表。其余的子结构则构成了这个过程执行体。这个过程可以像系统过程一样，通过传递一个参数完成调用：

((lambda (x) (+ x 2)) 5)

=>  7

如果我们希望能够多次调用这个相同的过程，我们可以每次使用lambda重新创建一个复制品，但我们有更好的方式。我们可以使用一个变量来承载这个过程：

(define add2

  (lambda (x) (+ x 2)))

只要需要，我们就可以反复使用add2为参数加上2：

(add2 4) =>  6

(add2 9) =>  11

(译者注:定义过程还可以有另一种简单的方式，直接用define而不使用lambda来创建：

(define (add2 x)

       (+ x 2))

)

3.1.1     过程的参数

lambda 过程的参数由它的第一个子结构（紧跟着lambda标记的那个结构）来定义。add2是一个单参数或一元过程，所以它的参数列表是只有一个元素的列表(x)。标记x作为一个承载过程参数的变量而存在。在过程体中出现的所有x都是指代这个过程的参数。对这个过程体来说x是一个局部变量。

我们可以为两个参数的过程提供两个元素的列表做参数，通常都是为n个参数的过程提供n个元素的列表。下面是一个可以计算矩形面积的双参数过程。它的两个参数分别是矩形的长和宽。

(define area

  (lambda (length breadth)

    (* length breadth)))

我们看到area将它的参数进行相乘，系统过程*也可以实现相乘。我们可以简单的这样做：

(define area *)

3.1.2     可变数量的参数（不定长参数）

有一些过程可以在不同的时候传给它不同个数的参数来完成调用。为了实现这样的过程，lambda表达式列表形式的参数要被替换成单个的符号。这个符号会像一个变量一样来承载过程调用时接收到的参数列表。

通常，lambda的参数列表可以是一个列表构结(x …)，一个符号，或者(x … . z)这样的一个点值对结构。当参数是一个点值对结构时，在点之前的所有变量将一一对应过程调用时的前几个参数，点之后的那个变量会将剩余的参数值作为一个列表来承载。

(译者注：以下是几种可变参数的写法：

((lambda (x y z)

         (begin

            (display x)

            (newline)

            (display y)

            (newline)

            (display z)

            (newline) ) )

            1 2 3)

和

(define (t x y z)

             (begin

                (display x)

                (newline)

                (display y)

                (newline)

                (display z)

                (newline) ) )

(t 1 2 3)等价；

((lambda x

         (begin

            (display x) ) )

            1 2 3 4)

和

(define (t . x)

        (begin

           (display x) ) )

(t 1 2 3 4)等价；

((lambda (x . y)

         (begin

            (display x)

            (newline)

            (display y)

            (newline) ) )

            1 2 3 4 5)

和

(define (t x . y)

        (begin

           (display x)

           (newline)

           (display y)

           (newline) ) )

(t 1 2 3 4 5)等价。

3.2          Apply过程

apply过程允许我们直接传递一个装有参数的list 给一个过程来完成对这个过程的批量操作。

(define x '(1 2 3))

(apply + x)

=>  6

通常，apply需要传递一个过程给它，后面紧接着是不定长参数，但最后一个参数值一定要是list。它会根据最后一个参数和中间其它的参数来构建参数列表。然后返回根据这个参数列表来调用过程得到的结果。例如，

(apply + 1 2 3 x)

=>  12

3.3          有序执行

我们使用begin这个特殊的结构来对一组需要有序执行的子结构来进行打包。许多Scheme的代码结构都隐含了begins。例如，我们定义一个三个参数的过程来输出它们，并用空格间格。一种正确的定义是：

(define display3

  (lambda (arg1 arg2 arg3)

    (begin

      (display arg1)

      (display " ")

      (display arg2)

      (display " ")

      (display arg3)

      (newline))))

在Scheme中，lambda的语句体都是隐式的begin代码结构。因此，display3语句体中的begin不是必须的，不写时也不会有什么影响。display3更简化的写法是：

(define display3

  (lambda (arg1 arg2 arg3)

    (display arg1)

    (display " ")

    (display arg2)

    (display " ")

    (display arg3)

    (newline)))