Scheme学习笔记

本文包括如下内容：

• 开发环境配置
• hello world
• 变量、过程
• 标准输入
• if语句
• 文件写入

环境

“工欲善其事 必先利其器”。

学习之前我们需要先将Scheme的运行环境搭建起来，环境分Win和Linux，在Win下，直接到 http://www.gnu.org/software/mit-scheme/ 下载，安装。

在Ubuntu下，使用apt-get安装（强制建议使用*inux环境），Scheme的解释器有多种选择，这里我们选择mzscheme和guile，二者都可。

; mzscheme安装
sudo apt-get install  mzscheme
 
;guile 解释器安装
sudo apt-get install guile-1.8

Hello World

创建hello.scm文件，在编辑器(vi/emacs)中输入如下内容：

;hello.scm the first program
(begin
(display "hello world!")
(newline))

在命令行下，guile hello.scm 或　mzscheme -r hello.scm

如果你直接使用guile或mzscheme命令进入其命令行模式。则可以通过(load “hello.scm”)加载执行，注意，这里的括号是必须的。

解释下这段代码：

在分号（;）之后一直到行末之间就是注释。如hello.scm的开头部分。标准的Scheme语言定义中没有多行注释，不过在它部分实现中还是存在的。比如在Guile中就有多行注释，以符号组合“#!”开始，以相反的另一符号组合“!#”结束，其中内容为注释。如果加了这样的注释，这个程序就只能用guile来运行，如果使用mzscheme命令来运行则会报错。如果考虑代码的通用性，不建议使用此类注释。

display是输出过程，将内容输出到屏幕， newline的作用是换行显示。

变量，过程

在scheme中变量是通过define关键字定义，通过set!改变，并且scheme的变量是固定的类型，这有些类似于现在的python, php等动态语言，其在运行过程中是可变的，或者说这些动态语言是从函数式编程语言中学习了这些特性。 scheme的过程定义也是通过define关键字来实现的，只是其格式与变量有一些不同。

结合上面的hello world示例，我们看一个示例：

 
;var.scm
 
    ; 定义变量x
    (define x 10)
 
    ;定义过程cout
    (define (cout x)
    (display x)
    (newline)
    )
 
    (begin
    (cout x)
 
    ; 改变变量x的值, 这里没有改变类型
    (set! x 20)
    (cout x)
 
    ; 改变变量x的值，这里将之前的整型换成了字符串
    (set! x "string test")
    (cout x)
 
    )

定义过程除了上面示例中的方式外，还可以使用lambda来定义过程，其格式如下：

(define 过程名 ( lambda (参数 ...) (操作过程 ...)))

而我们的示例中的格式为：

(define (过程名 参数 ...) (操作过程 ...))

这两种方式都可以使用，如果你是需要使用匿名函数，使用lambda方案，去掉定义性内容，如下：

 ( lambda (参数 ...) (操作过程 ...))

标准输入

从标准输入读取字符串，这里只用到了read过程，如下示例：

 
; 标准输入
    (begin
 
    (define str (read))
 
    (display str)
    (newline)
    )

通过定义 str为从标准输入获取内容，即调用 read 获取，以换行或空格结束输入程序通过display过程打印输入的内容，调用newline换行输出。

if 语句

和我们常见的if语句结构一样，Scheme语言的if结构有两种格式，

• 一种格式为：(if 测试 过程1 过程2)，对比PHP相当于if else，即测试条件成立则执行过程1，否则执行过程2。
• 另一种格式为：(if 测试 过程) ，对比PHP，相当于没有else语句的方式，即测试条件成立则执行过程，没有else情况发生。

此时，可能会想在PHP中还有elseif语句呢，那么在Scheme中是怎样的？在Scheme中没有else语句也没有相关结构，它是以另一外if语句实现，如果我们在PHP中，则其结构类似于:

   if () {
 
    }else {
      if () {   //  if语句的嵌套，在Scheme只能此种方案，没有简化后的elseif
 
      }
    }

例如下面代码：

(define a (read))
    (define b (read))
 
    ; 输出结果，包含从数字到字符串的转化
    (define (display_rs x)
    (display (string-append (number->string a) x (number->string b)))
    )
 
    (if (< a b) 
    (display_rs "<")
    (if (= a b)
    (display_rs "=")
    (display_rs ">")
    )
    )
 
    (newline)

示例程序从标准输入接收两个数字，a和b。对比两个数字，显示最终谁大谁小。 其中，string-append是字符串连接过程，number->string的作用是数字转化为字符串。 display_rs是一个自定义的过程，显示比较的结果用，其传入的值为比较后的结果。

文件写入：

 
;file.scm 文件操作
 
    ; 文件写入操作
    (define port (open-output-file "temp"))
 
    (if (output-port? port)
 
    (begin
    (write "helloworld" port)
    (close-output-port port)
    (display "yes")
    (newline)
    )
 
    (begin
    (display "write file temp failed.")
    (newline)
    )
 
    )

在《Scheme 程序语言介绍之一》这篇文章的开头处有一段话，虽有些玩笑之言，却值得沉思：

在网上有这样一句有趣的评论：计算机科学的大部分，就是在重复发现很久以前别人就早已 发现过的东西。
当然，这是一句玩笑。不过我们可以给这句玩笑接个下巴：对于程序语言中 的每一个重要概念，
你都可以先在 Lisp 当中发明一次，再在 C++ 里面发明一次，再在 Java 里面发明一次，
再在 Python 里面发明一次，再在 Perl 里面发明一次，再在 Ruby 里面发明一次，
当然，最后还要在 C# 里面再发明一次。

在学习的过程中，参考了如下书籍和链接：

• 《The Scheme Programming Language》
• 《Structure and Interpretation of Computer Programs,Second Edition》
• http://zh.wikipedia.org/zh/Scheme
• http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-scheme/part2/
• http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-schm/index1.html
• http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-schm/index2.html