S-表达式

S-表达式简介

S-表达式（Symbolic Expression）最初由 John McCarthy 在 1958 年提出，用于描述 Lisp 编程语言的语法结构。在 Lisp 语言中，几乎所有的语法都可以被表示为 S-表达式。

一个 S-表达式可以是一个原子（Atom），也可以是一个列表（list）。原子包括数字、字符串、符号等。列表由零个或多个 S-表达式组成，用圆括号括起来。

例如，下面都是 S-表达式：

5
"hello"
foo
(1 2 3)
(hello world)
(+ 1 2)
(define x 10)

在 Racket 中，我们常常使用 S-表达式来表示数据和代码。例如，(1 2 3) 既可以表示一个数值列表，也可以表示一个调用函数 1 并传入参数 2 和 3 的函数调用表达式。

S-表达式的读取和计算

在 Racket 中，读取（read）和计算（eval）是两个非常重要的操作。read 是将文本转换为 S-表达式，eval 是将 S-表达式转换为值。

例如，当我们输入 (define x 10) 时，read 操作将其读取为一个由符号 define、符号 x 和数字 10 组成的列表。然后，eval 操作将此列表解释为一个变量定义，定义了一个名为 x 的变量，其值为 10。

表达式的使用

数据表示

Racket 使用 S-表达式来表示各种类型的数据。

• 列表：(1 2 3)
• 对：(1 . 2)
• 向量：#(1 2 3)

代码表示

除了数据，Racket 还使用 S-表达式来表示代码。在 Racket 中，代码就是数据。这是一种称为 "代码即数据"（Code as Data）的编程范式，也被称为 "Homoiconicity"。

• 函数调用：(f x y)
• 条件语句：(if condition then-expr else-expr)
• 定义：(define x 10)

4.3 编程抽象

由于 Racket 的 S-表达式具有极高的表达力，因

此我们可以通过 S-表达式实现各种复杂的编程抽象。

• 宏定义：我们可以定义宏（Macro），使用 S-表达式来描述编程语言的语法结构，从而扩展 Racket 的语法。
• 数据驱动编程：我们可以使用 S-表达式来描述数据，然后通过处理 S-表达式来处理数据。

本文作者：Maeiee

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