В современном мире очень много языков программирования. Некоторые из них особо популярны и известны почти каждому человеку. А какие-то используются в узких направлениях и известны не так сильно. Грамотный выбор языка программирования – это уже половина успеха намечающегося проекта.
Далее предстоит познакомиться с Lisp. Этот язык программирования является достаточно узким в плане специализации. Он встречается не так часто, как Python или Java, но все равно пользуется спросом у разработчиков.
Необходимо не только познакомиться с языком программирования Lisp, но и изучить области его применения, преимущества и недостатки. Также нужно рассмотреть его подготовку к написанию исходных кодов. Предложенная информация рассчитана на широкую публику. Она поможет понять, когда именно необходимо изучать Lisp.
Определение
Lisp (List Processing language или Лисп) – это язык обработки списков. Инструмент, широко используемый в обработке данных. Он является старым, но используемым современными разработчиками для узкоспециализированных задач.
Lisp является высокоуровневым языком. Он относится к функциональной парадигме разработки. Раньше он использовался в качестве родного языка для искусственного интеллекта. Сейчас Lisp таковым не является, зато широко используется в других областях.
Историческая справка
Lisp – это один из самых старых инструментов разработки. Он является самым первым функциональным, получившим огромную популярность. Ядро языка Лисп было создано в 60-е годы прошлого века. Разработчиком выступил ученый Джон Маккарти.
Вместе с Марвином Мински он трудился над работами по искусственному интеллекту. Это привело к необходимости создания языка, который адекватно относился бы к задачам, решаемым в соответствующей области.
Лисп разрабатывался в период с 1958 по 1963 годы. Основой для него выступил ранний язык IPL, разработанный Ньюэллом, Саймоном и Шоу. Он использовался для обработки списков и предназначался специально для проекта «Логик-теоретик» – системы искусственного интеллекта для автоматического вывода теорем математической логики.
Ключевые особенности
Лисп – язык, который отличается от большинства современных инструментов разработки. К его ключевым особенностям можно отнести:
- Формы представления программ и обрабатываемых данных. Они тождественны и представляют собой списочные структуры. Подобная концепция наделяет язык множеством интересных функций. Примером может служить взаимодействие одной программы с другими.
- Реализацию списков. С ее помощью удается миновать управление памятью. Сохранение и очищение ячеек в Lisp осуществляется динамически. Это привело к тому, что сборщик мусора появился в первых версиях языка.
- Отсутствие строгой типизации.
- Префиксные нотации. Они предоставляют больше возможностей для синтаксического разбора выражений.
- Использование множества скобок. Круглые скобки используются для обозначения списка, в котором может быть все что угодно: разнообразные команды, слова, символы, списки в списках, функции и так далее.
- Возможность объявления функций где угодно. Из-за данной особенности исходный код программного обеспечения может стать менее читаемым.
- Возможность создания собственных правил. Lisp преследует одну ключевую цель – это обработка заданных списков по правилам программиста. В этом заключается суть функционального программирования: разработчик задает правила обработки, а язык самостоятельно разбирается в том, где и как их применить, куда передавать результат, что с ним делать далее.
Существуют Lisp-машины – вычислительные устройства, которые адаптированы для эффективного выполнения приложений, написанных на языке Лисп. Такие машины не пользуются существенным спросом. Их численность во всем мире составляет около 10 000 экземпляров.
Области применения
Области применения языка программирования Lisp разнообразны, несмотря на узкую специализацию рассматриваемого инструмента разработки:
- наука;
- промышленность;
- образование;
- медицина;
- информационные технологии.
Lisp подойдет для самых разных целей – от декодирования генома человека до использования в системах проектирования самолетов.
Первые области применения Lisp были связаны с символьной обработкой информации, а также с процессами принятия разнообразных решений. Сейчас наиболее популярный диалект Common Lisp выступает универсальным средством разработки.
Используется этот инструмент программирования в самых разных проектах:
- Интернет-серверы;
- Интернет-службы;
- серверы приложений;
- клиентские части программного обеспечения;
- научные расчеты;
- игры;
- сервисы, работающие с реляционными и объектными базами данных.
Lisp обладает множеством диалектов, некоторые из которых предназначаются для строго определенных целей. Примером может случить Game Oriented Assembly Lisp. Этот диалект используется для написания высокодинамичных трехмерный игр.
Lisp также может быть использован в качестве скриптового языка для автоматизации работы некоторых прикладных программ.
Алфавит и атомы языка
Языки разработки создаются для создания приложений и виртуальных проектов, обрабатываемых компьютерами или иным оборудованием. За счет этого то или иное устройство получает возможность распознавать текст, воспроизводить графику и звук, осуществлять разнообразные расчеты и многое другое. Сам процессор оборудования не способен на реализацию сложных команд. Их необходимо преобразовывать в машинный код, понятный компьютеру.
Существует и другой метод, позволяющий сделать приложение понятным для устройства. С его помощью получится наладить «понимание» исходного кода процессором при помощи программы-исполнителя (интерпретатора). Именно такая концепция используется в Lisp.
Рассматриваемый инструмент разработки формирует исходные коды из атомов и алфавита. Далее эти элементы будут изучены более подробно.
Алфавит
Алфавит Lisp включает в себя заглавные и строчные латинские буквы, цифры и все клавиатурные знаки. В нем нет литеров национальных языков, но данная особенность не может рассматриваться в качестве строгого правила. Примером служит HomeLisp – алфавит, который включает в себя русские строчные и заглавные буквы.
Lisp-алфавит включает в себя шесть символов, применяемых нестандартными способами: пробел, точка, круглые скобки, двойные кавычки и апостроф. Остальные символы используются обычными методами. Это может доставить некоторые хлопоты на первых этапах изучения языка программирования Lisp.
Атомы
Синтаксис рассматриваемого инструмента программирования образуется из его алфавитных символов. Самая простая конструкция здесь – это атом. В языке программирования Лисп так называется произвольная строка алфавитных символов, за исключением некоторых отдельно стоящих элементов:
- точек;
- пробелов и их групп;
- апострофа;
- знаков двойных кавычек;
- левых или правых скобок, или групп соответствующих символов (кроме открывающей и закрывающей скобки, написанных подряд).
Строки, представляющие собой атомы, не могут включать в себя пробелы и круглые скобки, но поддерживают возможность постановки точки.
Среди атомов языка программирования Лисп можно выделить несколько ключевых групп:
- Десятичные числа. Это – корректное изображение единиц счета. В случае с целыми числами с дробными частями в качестве разделителя используется точка.
- Битовые константы (шестнадцатеричные).
- Строки. Соответствующие атомы отличаются тем, что первые и последние их символы – это двойные кавычки. Между ними могут быть любые элементы алфавита, включая скобки и пробелы.
- Атомы T и Nil. Они используются для самых разных операций.
Все это поможет лучше понять Lisp. Для начала работы с этим инструментом разработки требуется правильно настроить локальную среду программирования.
Локальная среда разработки
Язык программирования Lisp предусматривает достаточно простую настройку среды программирования. Чтобы успешно писать на нем программы, требуется задействовать два типа программного обеспечения: текстовый редактор и исполнитель Лисп.
Текстовый редактор
Данный тип программного обеспечения пригодится для непосредственного ввода кода программы. Редактором может выступать:
- «Блокнот» от Windows;
- EMACS;
- vim;
- vi;
- Epsilon.
Версии и названия редакторов могут быть разными – они меняются в зависимости от операционной системы, установленной на компьютере.
Файлы, создаваемые в текстовых редакторах, являются исходными документами проекта. Они включают в себя коды программных продуктов. Файлы для приложений на языке Лисп обычно имеют расширение .lisp.
Исполнитель
Исходный код, содержащийся в документе с подходящим расширением, может быть считан приложением. Для этого файл должен быть выполнен – он трансформируется в машинный язык, удобный для восприятия процессором устройства.
Для работы с Lisp можно использовать компилятор GNU Common Lisp. Он широко применяется для настройки рассматриваемого инструмента разработки в Windows.
Преимущества и недостатки
Язык программирования Лисп, как и любой другой, имеет свои преимущества и недостатки. Его основная сила заключается в умении работать с текстом: разбирать его на разнообразные составляющие, искать связи, делать выводы и так далее. В качестве текста могут выступать разные элементы:
- обычный текст;
- написанные коды приложений;
- внутренние команды разнообразных программ;
- управляющие последовательности байтов на серверах;
- базы данных;
- команды для станков;
- статьи и базы знаний.
Современными программистами чаще всего используется Common Lisp – диалект, в котором добавлены новые команды, структуры данных и возможности для императивной разработки программного обеспечения.
Рассматриваемый инструмент программирования является относительно понятным, но новичку в нем бывает трудно разобраться. Это – основной недостаток Лисп.
Также данный инструмент программирования часто используется злоумышленниками для написания хакерских приложений. Он не слишком популярен и имеет достаточно узкую специализацию.
Теперь понятно, что собой представляет язык Лисп. И для чего он используется – тоже. Разработка с помощью этого инструмента не подойдет новичкам в программировании: процесс может показаться сложным и запутанным. Тем, кто уже имел дело с разработкой программного обеспечения, Лисп покажется не таким трудным.
Это – инструмент, который не слишком сильно выделяется среди стандартных средств программирования (C++, PHP, Java и так далее). Несмотря на это, Лисп можно изучать для некоторых проектов. Сложности, возникающие при работе с ним, по мере обучения будут устраняться.
Быстрее освоить Лисп или любой другой инструмент программирования помогут компьютерные дистанционные курсы. Они рассчитаны на срок от нескольких месяцев до года. В конце каждого курса ученик получит цифровой сертификат, подтверждающий приобретенные навыки и знания.
Хотите освоить современную IT-специальность? Огромный выбор курсов по востребованным IT-направлениям есть в Otus!
