eval 函数

概述

eval 是 McCarthy 在1960年 LISP 论文中用 LISP 自身定义的通用解释器。它接受一个 S-表达式（代表 LISP 程序）和一个环境，返回该程序的求值结果。不到一页篇幅的定义被称为"计算机科学史上最美丽的一页"。

关键内容

核心逻辑

1. 如果表达式是原子，在环境中查找它的值
2. 如果表达式是 (quote x) 形式，直接返回 x（不求值）
3. 如果表达式是 (cond ...) 形式，依次求值条件
4. 如果表达式是 (lambda ...) 形式，创建一个闭包
5. 否则，表达式是函数调用 (f a1 a2 ...)——求值函数和参数，将函数应用于参数

为什么美丽

• 整个定义只有大约一页纸，却完整地定义了一种图灵完备语言的语义
• Alan Kay 评价："这是整个计算机科学中最美丽的东西......Maxwell 方程组之于物理学，如同 eval 之于计算机科学。"
• 这种"用自身定义自身"的解释器后来被称为元循环解释器（meta-circular interpreter）

实现传奇

Steve Russell（McCarthy 的学生）看到论文中的 eval 定义后，意识到它可以直接翻译为机器码——于是他就这么做了。McCarthy 本人最初认为 eval 只是理论定义，没想到它会被直接实现。

现代回声

大语言模型（LLM）根据自然语言描述生成代码的能力，在结构上类似于 eval——接受一种表示（自然语言），生成另一种表示（可执行代码），然后执行它。

来源

• raw/books/计算机科学/05-mccarthy-lisp.md

相关

• LISP — eval 定义的语言
• John McCarthy — 定义者
• LISP 论文 — 首次定义
• 同像性 — eval 之所以可能的基础
• S-表达式 — eval 操纵的数据格式
• Steve Russell — 第一个实现者