Lisp 인터프리터를 구축하여 Python 배우기

Lisp 언어 소개

Lisp는 "List Process"의 약자로, 문자열 데이터를 쉽게 처리하도록 설계된 함수형 프로그래밍 언어입니다. Lisp는 기호 계산의 단순성과 우아함으로 유명합니다. Lisp 프로그램은 표현식(목록)으로 구성되어 있어 특히 재귀 연산과 기호 데이터 처리에 적합합니다.

이 가이드는 Python을 사용하여 단순화된 Lisp 인터프리터를 구축하는 과정을 안내합니다. 과정이 끝나면 기본 Lisp 표현을 평가하고, 함수를 정의하고, 조건부 논리를 수행할 수 있는 실제 통역사를 갖게 됩니다.

Lisp 구문 예

다음은 숫자의 세제곱을 계산하는 간단한 Lisp 프로그램입니다.

<code>(define square (lambda (x) (* x x)))
(square 4) 
输出：16</code>

이 예에서는:

• define은 Lisp에서 새로운 변수나 함수를 만드는 데 사용됩니다. 이름을 값이나 함수와 연결하여 향후 코드에서 참조할 수 있도록 합니다.
• lambda은 Lisp에서 익명 함수를 만드는 데 사용됩니다. 이러한 함수에는 미리 정의된 이름이 없습니다. 동적으로 생성하여 변수에 할당하거나 전달할 수 있습니다.

Lisp 프로그래밍을 더 깊이 배우고 싶다면 이 튜토리얼을 시작하는 것이 좋습니다. [여기에 튜토리얼 링크를 삽입해야 합니다].

Lisp 인터프리터 구축 단계

lis.py이라는 새 파일을 만듭니다. 이는 인터프리터의 기본 Python 스크립트가 됩니다.

1. 토큰화

이 단계에서는 입력 문자열을 토큰이라는 더 작고 의미 있는 부분으로 분할합니다. 예를 들어 ( 1 2)과 같은 표현식은 ["(", " ", "1", "2", ")"] 목록으로 분해됩니다. 이 프로세스를 통해 추가 처리를 위해 입력을 더 쉽게 분석하고 조작할 수 있습니다.

<code class="language-python">def tokenize(source):
    """
    将输入源字符串分词：
    - 将开括号和闭括号替换为空格填充的版本，将它们视为单独的标记。
    - 按空格分割修改后的字符串以获得标记列表。

    参数：
    - source (str): 要分词的源代码。

    返回：
    - 字符串列表：表示源代码的标记列表。
    """
    return source.replace("(", " ( ").replace(")"," ) ").split()</code>

2. 파싱

토큰화 후 태그는 일반적으로 중첩 목록과 같은 구조화된 형식으로 변환됩니다. 예를 들어 ["(", " ", "1", "2", ")"]은 [" ", 1, 2]이 됩니다. 이 구조화된 표현을 사용하면 표현식을 AST(추상 구문 트리)라는 트리형 구조에 매핑하여 표현식을 보다 쉽게 ​​평가할 수 있습니다.

<code class="language-python">def read_from_tokens(tokens):
    # ... [代码与原文相同] ...</code>

3. 환경설정

환경은 변수 이름과 함수가 저장되는 사전 역할을 합니다. 여기에는 , -, *, / 등과 같은 내장 함수와 사용자 정의 변수 및 함수가 포함됩니다. 이 환경을 사용하면 인터프리터가 표현식에 사용될 때 기호(예: x 또는 )를 해석할 수 있습니다.

<code class="language-python">class Env(dict):
    # ... [代码与原文相同] ...</code>

Env 클래스가 왜 필요한가요?

Env 클래스는 변수, 함수 및 범위를 관리하는 인터프리터의 백본 역할을 하기 때문에 매우 중요합니다. 이것이 필요한 이유는 다음과 같습니다.

• 변수 바인딩
• 기능 저장
• 범위 해상도
• 내장 기능

4. 평가

파싱된 표현식이 평가되는 인터프리터의 핵심 논리:

• 숫자(예: 1, 2.5)와 변수(예: x, y)는 해당 값으로 평가됩니다.
• 함수 호출(예: ( 1 2))은 재귀적으로 평가됩니다. 연산자( )와 매개변수(1, 2)는 구문 분석 및 계산을 위해 환경을 사용합니다.

<code>(define square (lambda (x) (* x x)))
(square 4) 
输出：16</code>

5. REPL(읽기-평가-인쇄 루프)

REPL은 사용자가 실시간으로 Lisp 명령을 입력하고 실행할 수 있는 대화형 셸입니다. 사용자 입력(예: (define x 10))을 읽고 이를 평가(예: x에 10 할당)한 후 결과를 인쇄합니다.

<code class="language-python">def tokenize(source):
    """
    将输入源字符串分词：
    - 将开括号和闭括号替换为空格填充的版本，将它们视为单独的标记。
    - 按空格分割修改后的字符串以获得标记列表。

    参数：
    - source (str): 要分词的源代码。

    返回：
    - 字符串列表：表示源代码的标记列表。
    """
    return source.replace("(", " ( ").replace(")"," ) ").split()</code>

결론

위 단계를 수행하여 산술 표현식을 처리하고, 함수를 정의하고, 조건부 논리도 처리할 수 있는 기본 Lisp 해석기를 만들었습니다. 이는 단순한 버전이지만 더 자세히 살펴보면 고급 오류 처리, 더 나은 범위 지정 및 추가 내장 기능과 같은 더 많은 기능으로 확장할 수 있습니다.

Lisp의 세계에 더 깊이 빠져들고 더 고급 개념을 배우는 데 관심이 있다면 Peter Norvig의 Lisp Interpreter Tutorial을 확인하는 것이 좋습니다. 이 튜토리얼은 이 가이드에서 인터프리터를 구축하는 데 훌륭한 리소스입니다.

위 내용은 Lisp 인터프리터를 구축하여 Python 배우기의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!