S-表达式

概述

S-表达式（Symbolic Expression，符号表达式）是 LISP 的统一数据表示形式，由原子和有序对递归定义，使程序和数据共享同一种表示成为可能。

关键内容

定义

仅两条规则： 1. 原子（atom）是 S-表达式，如 A、B、FOO、NIL 2. 如果 $e_1$ 和 $e_2$ 都是 S-表达式，则有序对 $(e_1 \cdot e_2)$ 也是 S-表达式

列表是 S-表达式的特例：(A . (B . (C . NIL))) 简写为 (A B C)。

深刻洞见

S-表达式设计中最深刻的洞见在于：程序本身也用 S-表达式书写。函数调用 (+ 1 2) 是一个列表，函数定义 (lambda (x) (* x x)) 同样是一个列表。这意味着 LISP 程序可以像处理普通数据一样处理其他 LISP 程序。

同像性（Homoiconicity）

程序与数据共享同一种表示的性质被称为同像性，字面意思是"相同的表示"。它是 LISP 最具哲学深度的特征，也是其强大元编程能力的根源。

现代回声

• React 的 JSX 语法在结构上与 S-表达式有深层的同构性
• 深度学习框架中的计算图概念与 S-表达式有着惊人的相似性
• Clojure 等现代 LISP 方言仍然使用 S-表达式

来源

• raw/books/计算机科学/05-mccarthy-lisp.md

相关

• LISP — 使用 S-表达式的语言
• John McCarthy — 设计者
• 同像性 — S-表达式带来的性质
• λ 演算 — 递归定义的思想来源