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들어가며

🚧 사이트 공사중입니다.

LISP(LISt Processing)

REPL

REPL: 읽고(Read) 평가하고(Eval) 출력(Print)을 반복(Loop)

* (load "hello.lisp")

Ref

설치

Ref

SBCL

SBCL: Steel Bank Common Lisp

⚠️ 주의

설치시 폴더명에 공백 없도록.

  • emacs를 사용할시 패키지에서 실행파일을 못 찾거나, 실행하지 못하는 문제가 생길 수 있음.
  • 기본 설치폴더 C:\Program Files\Steel Bank Common Lisp 이 아닌 C:\SBCL 와 같이 공백이 없도록 설치한다.

lisp파일의 라인 끝은(eol, End of Line)은 LF(line feed)로 끝나도록 한다.

따라서 .editorconfig, .gitattribute 를 수정 해 강제해 주는 편이 좋다.

# file: .editorconfig

root = true

# Lisp 파일 설정
[*.lisp]
end_of_line = lf
insert_final_newline = true
charset = utf-8

# file: .gitattribute

*.lisp text eol=lf
*.asd  text eol=lf
*.cl   text eol=lf

아톰

  • Lisp에서 모든 데이터는 콘스 셀(cons cell) 혹은 아톰(atom) 중 하나.

사전 지식

표기법(notation)

  • 표기법
    • 전위 표기법(prefix notation) : + 1 2
    • 중위 표기법(infix notation) : 1 + 2
    • 후위 표기법(postfix notation) : 1 2 +
  • 자동완성
    • 전위 표기법 특성 상 Method Completion / Property Completion 이 안됨
    • 심볼 자동완성에 의존

code is data — Homoiconicity

참과 거짓

참 : T 거짓 : NIL

아톰이 아닌 것

  • Cons Cell인 것
    • Cons Cell이 결합된 리스트(list) 역시 아톰이 아니다.
  • Cons Cell (콘스 셀)
    • 두 개의 값을 담는 한 쌍 (first . second)
  • List (리스트)
    • Cons Cell을 이어 붙인 연결 구조

📋 Cons는 아톰이 아니다

(atom (cons 1 2))   ; => NIL
(atom '(1 . 2))     ; => NIL

📋 리스트는 아톰이 아니다

(atom (list 1 2 3)) ; => NIL
(atom '(1 2 3))     ; => NIL

아톰인 것

🔢 숫자는 아톰

(atom 42)           ; => T
(atom -1.5)         ; => T

🔤 문자열, 문자도 아톰

(atom "hello")      ; => T
(atom #\A)          ; => T

📌 키워드도 아톰

(atom :ok)          ; => T

🧠 심볼도 아톰

(atom 'x)           ; => T
(atom 'atom)        ; => T

🧪 T / NIL 도 아톰이다

'()은 NIL과 동의어(synonym)

(atom T)          ; => T
(atom NIL)          ; => T
(atom '())          ; => T

📦 함수 객체도 아톰이다

(atom #'helloworld) ; => T

짚고 넘어가기

  • atom

https://lispkorea.github.io/successful-lisp-kr/ch03/lesson_01.html

Cons

s-expression

cons cell

car cdr

cons가 아닌 것은 아톰

(atom (cons 1 2))
;;=>  NIL

(consp '())
;;=> NIL

(consp '(1))
;;=> T

(consp '(1 . 2))
;;=> T

(consp '(1 2))
;;=> T

(type-of '())
;;=> NULL
(typep '() 'atom)
;;=> T

(type-of '(1))
;;=> CONS


(typep '() 'cons)
;;=> NIL
(typep '() 'list)
;;=> T

(typep '(1) 'cons)
;;=> T
(typep '(1) 'list)
;;=> T

(typep '(1 . 2) 'cons)
;;=> T
(typep '(1 . 2) 'list)
;;=> T
  • car, cdr는 first, rest보다 가독성이 떨어지니, 아이템이 2개 있는 Cons Cell을 제외하고는 사용을 안하는게 하는게 좋음.

짚고 넘어가기

  • cons
  • consp
  • car / cdr
  • first / second / third / fourth / fifth / sixth / seventh / eighth / ninth / tenth
  • rest

https://lispkorea.github.io/successful-lisp-kr/ch03/lesson_04.html

표현식

(+ 1 1)
;; => 2
  • (+ 1 1)라는 평가(eval)할 수 있는 표현식(expression)이 있고, 리스프에서는 이를 S-expression이라 합니다.
  • S-Expression은 Symbolic-Expression의 약자로, 더 줄여서 sexpr라 쓰기도 합니다.

sexpr은 Atom | Expression으로 되어있으며, 각각은 다음과 같습니다.

    Atom : 숫자 | 심볼.

        여기서 심볼은 변수이름이나 데이터로 사용되는 문자집합.

    Expression

        (x . y)와 같은 형태(form)를 띈 표현식. (여기서 x, y는 s-exression)

(x y z) => (x . (y . (z . nil))
 => (심볼 . (심볼 . (심볼 . 심볼))
 => (Atom . (Atom . (Atom . Atom)
 => Expression (Expression (Expression))
 => Expression

(+ 1 1) => (+ . (1 . (1 . nil))
 => (심볼 . (숫자 . (숫자 . 심볼))
 => (Atom . (Atom . (Atom . Atom)
 => Expression (Expression (Expression))
 => Expression

이제 (eval '(+ 1 1))와 같이 eval로 (+ 1 1)이라는 표현식을 평가시키면 2라는 숫자를 얻게됩니다.

https://www.cliki.net/infix

AST(Abstract Syntax Tree) 수학표기

M-Expression (Meta-Expressions) Lets LISP like it's 1959

https://en.wikipedia.org/wiki/M-expression http://xahlee.info/comp/lisp_sans_sexp.html

심볼

(defparameter x 42) (symbol-value 'x) ; => 42 (symbol-name 'x) ; => "X" (symbol-package 'x) ; => #<PACKAGE "COMMON-LISP-USER">

(intern "AAAA") ; => AAAA (intern "aaa") ; => |aaa|

할당 assign (let* ) let flet labels

https://lispkorea.github.io/successful-lisp-kr/ch03/lesson_05.html

주석

한 줄 주석

한 줄 주석은 세미콜론( ; )으로 시작합니다

예)

세미콜론 갯수쓰임세
4개파일 단위로는
3개구획(section) 설명으로는
2개정의(definition) 안에서는
1개한개의 라인에 대해서
;;;; hello.lisp

;;; Welcome
;;; Lisp World

(defun hello (a b)
  ;; a와 b를 더하고
  (+ a b))          ; 반환

여러 줄 주석

  • 여러줄 주석 #|으로 시작해서 |# 로 끝납니다.
  • 코딩 스타일로 #| |#로 감싸는 여러 줄 주석보다는 세미콜론 ;로 처리하는 주석을 더 선호하기도 함. 
#|
  여러 줄 주석

  #|
     이런것 도 가능
  |#
|#

함수

scope - lexical / dynamic

함수 정의

defun

closure

counter

(documentation 'hello 'function) (documentation (function hello) 'function) (documentation #'hello 'function) (funcall 'hello "hi") (inspect 'hello)

let/let* flet/labels

(values 1 2) multiple-value-bind multiple-value-list values-list

https://lispkorea.github.io/successful-lisp-kr/ch03/lesson_07.html

재귀

values

function.md

https://lispkorea.github.io/successful-lisp-kr/ch03/lesson_09.html

return

람다

조건문

flow

https://github.com/Shinmera/for/ https://iterate.common-lisp.dev/ https://github.com/yitzchak/trivial-do/

비교

Ref

짚고 넘어가기

  • =
  • eq
  • eql
  • equal
  • equalp

데이터 타입

1 1.1 1234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890 #C(1.2 3) ; 1.2 + 3i

type-of
cons
null
symbol
condition
function
sequence
array
vector
bit-vector
hash-table
stream
integer
float
number
short-float
single-float
double-float
long-float
complex
ratio
rational
string
character
random-state
package
pathname
readtable
restart

array atom bignum bit bit-vector chracter [common] compiled-function complex cons double-float fixnum float function hash-table integer keyword list long-float nil null number package pathname random-state ratio rational readtable sequence short-float signed-byte simple-array simple-bit-vector simple-string simple-vector single-float standard-char stream string [string-char] symbol t unsigned-byte vector

typep subtypep type-of

make-random-state
random-staterandom-state 복사
nil (기본값)현재 random-state 복사
t새로운 random-state
Common Lisp
(logand a b c)a & b & c
(logior a b c)a | b | c
(lognot a)~a
(logxor a b c)a ^ b ^ c
(ash a 3)a << 3
(ash a -3)a >> 3

log: bit-wise logical operations ash: arithmetic shift operation

https://www.lispworks.com/documentation/lw70/CLHS/Body/f_logand.htm

숫자

Integers Ratios 분수 Floating-Point Numbers Complex Numbers

integer fixnum bignum ratio ratio, rational, real, number, t

float #C(a b) #\char

most-positive- most-negative- fixnum / short-float / single-float / long-float

진법
2진법#bbinary
8진법#ooctal
16진법#xhexadecimal
N진법#Nr여기서 N은 임의의 수
부동 소수점
sshort-float
fsingle-float
ddouble-float
llong-float

복소수

a + bi == (complex a b) == #C(a b)

(type-of #C(1 2))
;;=> (COMPLEX (INTEGER 1 2))

(typep #C(1 2) 'complex)
;;=> T

(complex 1 2)
;;=> #C(1 2)

(* #C(1 2) #C(1 2))
;;=> #C(-3 4)

(complexp #C(1 2))
;;=> T

1+ 1- incf decf min max minusp / zerop / plusp evenp / oddp

LOG EXP EXPT SIN/COS/TAN ASIN/ACOS/ATAN 쌍곡선 함수: SINH, COSH, 및 TANH ASINH, ACOSH, 및 ATANH.

FLOOR CEILING TRUNCATE ROUND MOD REM

isqrt, which returns the greatest integer less than or equal to the exact positive square root of natural. gcd Greatest Common Denominator lcm Least Common Multiple.

Ref

불리언

문자

CHAR= 대소문자 구분 CHAR-EQUAL 대소문자 구분 x

Numeric AnalogCase-SensitiveCase-Insensitive
=CHAR=CHAR-EQUAL
/=CHAR/=CHAR-NOT-EQUAL
<CHAR<CHAR-LESSP
>CHAR>CHAR-GREATERP
<=CHAR<=CHAR-NOT-GREATERP
>=CHAR>=CHAR-NOT-LESSP

Ref

문자열

Numeric AnalogCase-SensitiveCase-Insensitive
=STRING=STRING-EQUAL
/=STRING/=STRING-NOT-EQUAL
<STRING<STRING-LESSP
>STRING>STRING-GREATERP
<=STRING<=STRING-NOT-GREATERP
>=STRING>=STRING-NOT-LESSP

:start1 :end1 :start2 :end2

(string= "foobarbaz" "quuxbarfoo" :start1 3 :end1 6 :start2 4 :end2 7)

interpolation

format

Ref

배열

(defparameter *array* (make-array '(2 4) :initial-element 0))
;;=> *ARRAY*

*array*
;; => #2A((0 0 0 0) (0 0 0 0))

(aref *array* 0 0)
;; => 0

(setf (aref *array* 0 0) 100)
;; => 100

*array*
;; => #2A((100 0 0 0) (0 0 0 0))

(setf (aref *array* 1 1) 100)
;; => 100

*array*
;; => #2A((100 0 0 0) (0 100 0 0))

벡터

해시테이블

구조체

(defstruct Hello
  a
  b)

(make-Hello :a 1 :b 2)

;; :conc-name

짚고 넘어가기

  • defstruct
  • make-Blabla

map

print

(setq a '(1 2 3 4 5 6))
;;=> (1 2 3 4 5 6)

(dotimes (i 7)
  (let ((*print-length* i))
    (format t "~&~D -- ~S~%" i a)))
;;>> 0 -- (...)
;;>> 1 -- (1 ...)
;;>> 2 -- (1 2 ...)
;;>> 3 -- (1 2 3 ...)
;;>> 4 -- (1 2 3 4 ...)
;;>> 5 -- (1 2 3 4 5 ...)
;;>> 6 -- (1 2 3 4 5 6)
;;=> NIL

파일 입출력

바인드

https://lispkorea.github.io/successful-lisp-kr/ch03/lesson_06.html

패키지

항목QuicklispUltralisp
URLhttps://www.quicklisp.orghttps://ultralisp.org
주 목적안정적인 패키지 배포빠른 릴리스/CI 기반 배포
릴리스 주기한 달에 한 번 수동 릴리스자동화된 CI 시스템으로 몇 시간마다
;; ultralisp install

(ql-dist:install-dist "http://dist.ultralisp.org/" :prompt nil)

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타입 part2

에러

error warn 'simple-error (signal (make-condition 'error) ) (define-condition my-condition (simple-condition) // 사용자 에러 정의 )

// sb-xc (ignore-errors (error "wtf")) (unwind-protect (error "wtf") )

(invoke-debugger (trivial-backtrace:print-backtrace https://github.com/hraban/trivial-backtrace Portable simple API to work with backtraces in Common Lisp

handle-case https://www.cs.cmu.edu/Groups/AI/html/cltl/clm/node346.html https://lisp-docs.github.io/cl-language-reference/chap-9/j-b-condition-system-concepts

https://cl-community-spec.github.io/pages/handler_002dbind.html

매크로
`Backquote
,Comma
,@Comma-splice
',Quote-comma

quote defmacro

매크로 확장 M-x slime-macroexpand-all (C-c M-m)

매크로를 수정하게 되면 매크로를 쓴 함수 역시 다시 평가해야 하는데 M-x slime-who-macroexpands 로 찾고 C-c C-k로 컴파일

&body (gensym) variable capture

  • compile function
    • read time - reader macros
    • macro expansion time - macros
    • compilation time
    • run time - function

alexandria:with-gensyms https://alexandria.common-lisp.dev/ https://gitlab.common-lisp.net/alexandria/alexandria

================================================================================================================================================ define-symbol-macro symbol-macrolet

sharpsign(#) - https://www.lispworks.com/documentation/HyperSpec/Body/02_dh.htm

#. read-time evaluation

(defun func1 () :my-func1)

(defun #.(func1) () :kkk)

;;> (:func1) ;;=> :FUNC10 ;;> (:my-func1) ;;=> :KKK

(asdf:defsystem "mysystem" :decription "short description" :long-description #.(uiop:read-file-string (subpathname load-pathname "README.md")))

gensym

디버그

(declaim (optimize (debug 3) (speed 0) (safety 3)))

(declare (ignore arg))

Ref

ASDF

버전
3released May 15th 2013. UIOP is part of ASDF 3
2François-René Rideau's ASDF 2 (released May 31st 2010).
1Daniel Barlow's ASDF (created on August 1st 2001)
  • ASDF
    • Another System Definition Facility
  • .asd 파일
    • lisp 프로젝트 관리 파일
    • ASDF system definition
경로설명
~/common-lisp/Common Lisp 소프트웨어 설치 기본 위치(권장)
~/.local/share/common-lisp/source/
  • 크게 다음 2파트로 나뉩니다.
    • asdf/defsystem: 패키지정의
    • uiop: 유틸리티
;; file: helloworld/helloworld.asdf

(asdf:defsystem "helloworld"

  :build-operation program-op
  :build-pathname "helloworld"
  :entry-point "helloworld::main"

  :depends-on ()

  :components
  ((:static-file "README.md")
   (:module "src"
    :depends-on ()
    :components
    ((:file "package")
     (:file "hello" :depends-on ("package"))))))

;; file: helloworld/src/package.lisp

(defpackage :helloworld
  (:use :common-lisp))
(in-package :helloworld)

;; file: helloworld/src/hello.lisp

(in-package :helloworld)

(defun -main (args)
  (princ args))

(defun main ()
  (-main (uiop:command-line-arguments)))

.asd

시스템이 있고 그 다음 패키지

  • #P"..." : Common Lisp에서 pathname 리터럴을 의미합니다.
    • 예: #P"/home/user/code" → (make-pathname :directory '(:absolute "home" "user" "code"))
    • 해당 경로가 실제 존재하는지는 확인하지 않음
  • truename : Pathname 리턴
    • (truename "D:/@lisp/my-lisp-systems") ;; => #P"D:/@lisp/my-lisp-systems/"
    • 경로가 존재하지 않으면 에러
(require 'asdf) ; => ("ASDF" "asdf" "UIOP" "uiop")

;;; 버전 확인
(asdf:asdf-version) ; => "3.3.1"

;;; 시스템 폴더를 센트럴 레지스트리에 추가
(pushnew (truename "D:/@lisp/my-lisp-systems/helloworld") asdf:*central-registry*)

;;; 시스템 로드. helloworld.asd 파일을 읽어들임
(asdf:load-system :helloworld)

;;; 시스템 로드 ( 강제 )
(asdf:load-system :helloworld :force t)


(asdf:make :helloworld)


(asdf:load-system :helloworld)
(asdf:compile-system :helloworld)

.fasl - Fast Loading (or Loadable) file (asdf:operate 'asdf:compile-bundle-op :helloworld :verbose t)
program-op(create a standalone application, which we will see below), etc.
compile-bundle-op(create a single fasl for the entire system, for delivery),
monolithic-compile-bundle-op(create a single fasl for the entire system and all its transitive dependencies, for delivery),
compile-op(ensure the system is compiled, without necessarily loading all of it, or any bit of it),
image-op(create a development image with this system already loaded, for fast startup),
load-source-op(load the system from source without compiling),

compile-bundle-op필요한 각 시스템에 대해 하나의 FASL 파일을 생성하고, 여러 FASL을 하나로 묶어 각 시스템을 하나의 FASL로 제공할 수 있습니다. monolithic-compile-bundle-op대상 시스템과 모든 종속성에 대해 하나의 FASL 파일을 생성하여 전체 애플리케이션을 하나의 FASL로 제공할 수 있습니다

(defsystem :mysystem :class :precompiled-system :fasl (some expression that will evaluate to a pathname))

;; asdf:operate == asdf:oos ( operate-on-system )

(asdf/output-translations:output-translations) asdf/output-translations:output-translations https://github.com/fare/asdf/blob/master/output-translations.lisp

https://www.sbcl.org/manual/asdf.html#Configuring-ASDF-to-find-your-systems

asdf/defsystem

uiop

UIOP(Utilities for Implementation and OS-Portability)

;; example

(require 'asdf) ; => ("ASDF" "asdf" "UIOP" "uiop")

(uiop:command-line-arguments) ; 커맨드라인 인자

(uiop:getenv "USER")

(uiop:run-program "firefox") ; 동기
(uiop:launch-program "firefox") ; 비동기

(uiop:run-program (list "git" "--help") :output t)
(uiop:run-program "htop" :output :interactive :input :interactive)

;;; pipe: ls | sort
(uiop:run-program "sort"
                   :input
                   (uiop:process-info-output
                    (uiop:launch-program "ls"
                                         :output :stream))
                   :output :string)
(uiop:with-temporary-file (:stream s :pathname p :keep t)
  (format t "path is ~a~%" p)
  (format s "hello, temporary file!"))

(uiop:quit 0)

Ref

FFI(Foreign Function Interface)

ABI(Application Binary Interface)

C ABI C언어의 ABI

FFI(Foreign Function Interface) 2. FFI는 ABI 호환을 맞춰주는 "인터페이스" 역할

libclang: Clang의 내부 AST(Abstract Syntax Tree)을 외부에서 분석할 수 있게 해주는 C API 라이브러리

Test

https://github.com/fukamachi/rove https://github.com/lmj/1am https://github.com/lispci/fiveam

https://lispcookbook.github.io/cl-cookbook/testing.html https://sabracrolleton.github.io/testing-framework

https://github.com/OdonataResearchLLC/lisp-unit https://github.com/OdonataResearchLLC/lisp-unit/wiki

https://github.com/g000001/lisp-critic

Regular Expressions

network

CLOS

Common Lisp Object System

defpackage :hello :use :common-lisp :documentation in-package :hello

(defclass Hello () (name age) ) 에서 C-c C-y하면 (make-instance 'Hello ) 가 입력됨

(setf hello (make-instance 'Hello)) (setf (slot-value hello 'name) "my name") :initform :initarg :reader / :writer / :accesor :documentation :allocation - :class / :instance

(defclass Hello () ((name :documentation "Name" :initarg :name :accessor name))) ;; C-c C-y

(defmethod hi ((o Hello)) (format t "Hello ~a!" (name o)))

(defparameter a (make-instance 'Hello :name "my Name"))

call-next-method // super

(typep a 'BaseA) ;; => T // a is BaseA subtypep ✔️ 타입 vs 타입 비교 // typeof(Derived).IsSubclassOf(typeof(Base)) find-class 클래스 심볼로 클래스 객체를 찾아줌 // typeof class-of 객체가 정확히 어떤 클래스의 인스턴스인지 알려줌 // .GetType()

:before / :after / :around

(defmethod print-object ((o Hello) stream) ) (print-unreadable-object (defmethod INITIALIZE-INSTANCE

다중상속 가능

(defgeneric greet (obj) (:documentation "asdf") (:method ((p person)) ) (:method ((o X)) )) https://github.com/pcostanza/closer-mop

M-x slime-unintern-symbol (fmakunbound 'greet)

MOP

Metaobject Protocol

Closer to MOP

Ref

짚고 넘어가기

  • defclass
  • defmethod

리더매크로

https://github.com/melisgl/named-readtables

https://lispkorea.github.io/successful-lisp-kr/ch03/lesson_12.html

심볼매크로

Loop

dotimes // for

dolist // foreach

(loop :for x :in '(1 2 3) :collect (* x 10))

for:

iter:

Ref

Format

자투리

우주로

DS1(Deep Space 1호) 이온 추진을 사용한 최초의 NASA 우주선. DS1 우주선이 우주속에서 교착 상태에 빠져서 고장이 남.

이온 엔진

  • 60 million miles는 (96,560,400 km) 지구에서 태양 거리의 65%쯤 되는 거리(지구에서 달 거리의 250배쯤 된다)
    • 빛의 속도(= 299,792 km/s (약 30만 km/s))로도 5분 22초(총 322초)걸림.

Repl을 연결해서 덤프를 긁어옴, 문제를 해결할 이벤트 찾아서, 다시 DS1에 쏴서 교착상태를 품

게임속으로

Uncharted로 유명한 Naughtydog에서 게임 스크립트 언어로 사용한 Lisp

Quicklisp

;; REF: https://www.darkchestnut.com/2016/quicklisp-load-personal-projects-from-arbitrary-locations/

(pushnew (truename "/projects/app/") ql:*local-project-directories* )
(ql:register-local-projects)
(ql:quickload :app)

deploy - https://github.com/Shinmera/deploy commandline parser clingon - https://github.com/dnaeon/clingon cl21 - https://github.com/cl21/cl21 - https://lispcookbook.github.io/cl-cookbook/cl21.html

커먼리스프 역사

Lisp 1 vs Lisp 2

네임스페이스언어
Lisp2함수와 변수 분리Common Lisp
Lisp1하나로Clojure / Scheme

https://www.nhplace.com/kent/Papers/Technical-Issues.html

배포판(implementation)

Ref

인물들

John McCarthy

  • Lisp의 아버지 "존 매카시” (1927년 9월 4일 ~ 2011년 10월 24일)
1956년다트머스 학회에서 처음으로 인공지능(Artificial Intelligence)이라는 용어를 창안
1958년Lisp 개발시작
1960년논문 "Recursive Functions of Symbolic Expressions and Their Computation by Machine, Part I"
1971년튜링상 수상. 인공지능에 대한 연구업적 인정

Lisp 만들기

참고자료

문서

Cheatsheet

사전

코딩사이트

강좌 ( 유료 )

Ref