Programming Language: Application and Interpretation 中文版.pdf-资料库

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目錄封面 1. 引言 2. 本书有关语法解析的一切 3. 解释器初窥 4. 初试去语法糖 5. 添加函数 6. 从替换模型到环境模型 7. 任意位置的函数 8. 可变结构体和变量 9. 递归和循环：子程序与数据 10. 对象 11. 内存管理 12. 表示层抉择 13. 语言中支持去语法糖 14. 控制指令 15. 静态地检查程序中的不变量：类型 16. 动态地检查程序中的不变量：契约 17. 其他调用语义 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 1.17 1.18 2

封面 PLAI-cn 来源：lotuc/PLAI-cn 翻译准侧 1. 尽可能忠于原文（总原则） 2. 代码中\全部保留，在同一行最后分号注释加上中文翻译，比如 ::= ;返回值类型，第一次尝试 3. 术语翻译，可以在第一次出现/定义的地方后附括号，括号内标注英文，比如闭包（Closure） 4. Excise和Think now统一翻译成练习和思考题 5. 注释也请翻译，根据实际情况，直接放在文中相应位置，或者放在本节最后处 6. 代码中出现的英文字符串，也在同一行后加中文注释，比如 (error 'num+ "one argument was not a number") ;有一个参数不是数字 7. md中代码一律使用Racket标记（不使用scheme，会导致中括号显示出问题） 8. 英文原文的斜体和粗体字，统一对应为中文的粗体字 PLAI 第二版 Gitbook - PLAI-cn zhihu - lotuc 1. The translation has not been checked by the original author 2. The correct, definitive version is at the original link. 3

封面译者 lotuc MrMathematica 4

1. 引言 1 引言 1.1 我们的哲学请参见Youtube视频。 1.2 本书的结构与某些教科书不同，本书并没有采取自上而下的叙述方式，而是采用了对话发展的方式，有时也会回头描述讲过的话题。如同现实中的程序员，我们通常一步一步来构造程序。有时候我们的程序也会包括错误，这并不是因为我不知道该怎么写出正确的程序，而是因为这是帮助你学习的最好方式。错误会迫使你没法被动的学习，而是必须钻研：你永远也没法确信读到的材料就是真实的。最终，你会得到正确的答案。短期来说，这种方式使人挫折，而且读者也没法将本书当做参考书来使用（你没法打开书，翻到随便一页，就认为其中的内容是正确的）。但是，挫败感是学习的一个部分。我不觉得有好方法绕开它。在书中你会遇到练习这是练习。请做题。这和传统教材中的练习题一样，需要你独立完成。如果你确实在某个课程中使用本教材，有可能这就是课后作业。但是本书也包含这种：思考题这是思考题，你看到了吗？当你看到思考题的时候，请停下来。阅读、思考，形成答案之后再继续。这是因为思考题本质上就是练习题，唯一的区别是后文会给出其答案，或者你可以通过运行程序自行得到答案。如果你不加思考的继续阅读，那么你就会读到答案（或者，如果答案是可以通过运行程序获得的情况下，完全忽略答案）。这样做既没有测试你的知识水平，也无法锻炼你的思维能力。换一种说法，思考题是鼓励你积极学习的一部分。 1.3 本书使用的语言 5

1. 引言本书使用的主要语言是Racket。然而，跟很多操作系统一样，Racket支持很多编程语言，所以你必须显式的告诉Racket你在使用什么语言进行编程。在Unix系统的shell脚本中你需要在脚本开头添加如下一行来指明语言： #!/bin/sh 在脚本的头部，你可能会类似的指定：类似的，Racket需要你声明所使用的语言。Racket语言可能使用和Racket一样的括号语法，但是有不同的语义；或语义相同语法不同；或者有不同的语法和语义。因此每个Racket 程序以 #lang <语言名字> 开头。默认的语言为Racket（名字为racket）。【注释】这本书中我们几乎总是使用语言： plai-typed 在DrRacket版本5.3中，打开“语言/Language”菜单，“选择语言/Choose Language”菜单项，然后选择“使用代码中指定的语言/Use the language declared in the source”。使用该语言时，除非特别指明，请在程序的第一行添加（本书后面例子代码中请假定我们添加了该行）： #lang plai-typed Typed PLAI语言和传统Racket最主要的不同是它是静态类型的。它还给你提供了些有用的的东西（construct）： define-type 、 type-case 和 test 。【注释】下面是它们的使用实例。创建新的数据类型：它还提供了其他一些有用的命令，比如控制测试输出的命令等。请参考该语言的文档了解。在DrRacket版本5.3中，打开“帮助/Help”菜单，选择“帮助台/Help Desk”菜单项，然后在帮助台的搜索栏中输入“plai-typed”。 (define-type MisspelledAnimal [caml (humps : number)] [yacc (height : number)]) 它做的事情类似于在Java中：创建抽象类 MisspelledAnimal ，它有两个实体子类： caml 和 yacc ，它们的构造参数分别为 humps 和 height 。该语言中，我们通过下面方式创建实例： 6

1. 引言 (caml 2) (yacc 1.9) 如同其名字暗示的， define-type 会创建给定名字的数据类型。当我们把该数据类型的值绑定到变量时就需要用到其类型： (define ma1 : MisspelledAnimal (caml 2)) (define ma2 : MisspelledAnimal (yacc 1.9)) 事实上这里你并不需要显式的声明类型，因为Typed PLAI在很多情况下（包括这里）都能够推断出正确的数据类型。因此上面的代码可以写成： (define ma1 (caml 2)) (define ma2 (yacc 1.9)) 不过我们倾向于对类型进行显式的声明。这么做一方面是尊崇规则，另一方面当我们日后阅读代码时有助于理解。类型的名字可以递归的使用，本书会经常使用这种方式（例如2.4节中）。该语言为我们提供了模式匹配功能，例如这个函数体： (define (good? [ma : MisspelledAnimal]) : boolean (type-case MisspelledAnimal ma [caml (humps) (>= humps 2)] [yacc (height) (> height 2.1)])) 在表达式 (>= humps 2) 中， humps 被绑定为 caml 实例的构造时所用到的参数。最后，你应该编写测试案例，理想情况下，应该在开始定义函数之前写。当然在定义函数之后也需要写，以防代码被意外修改。 (test (good? ma1) #t) (test (good? ma2) #f) 当你运行上面的代码时，语言会告诉你两个测试都通过了。要了解更多请参阅文档。这里有一点可能比较费解。在模式匹配中，匹配数据字段时我们使用了和数据定义时相同的名字， humps （和 height ）。这是完全没有必要的，模式匹配是基于位置的而不是名字。因此我们完全可以使用其它名字： (define (good? [ma : MisspelledAnimal]) : boolean (type-case MisspelledAnimal ma [caml (h) (>= h 2)] [yacc (h) (> h 2.1)])) 7

1. 引言因为每个h仅在其被引入的匹配分支中可见，所以上面的代码没有重名的问题。命名是请尊崇传统和可读性。通常来说，定义数据类型时可以使用长而描述性的名字；而定义类型子句时请使用简短的名字，因为日后这些名字会不断被用到。我觉得很少有需要你会用到类型判断函数（如caml?），不过你可以用。数据类型定义时还会生成字段提取函数，例如 caml-humps 。有时候，直接使用字段提取函数会比使用模式匹配更简单。当然一般来说还是模式匹配更好用，就如刚才的 good? 所示。不过为了完整，我们实现如下： (define (good? [ma : MisspelledAnimal]) : boolean (cond [(caml? ma) (>= caml-humps ma) 2] [(yacc? ma) (> (yacc-height ma) 2.1)])) 思考题如果给函数传入了错误的数据类型会发生什么？比如传给caml构造器一个字符串？或者传给前述两个版本的 good? 函数一个数？ 8

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