Cusp，Lisp 的 Eclipse 開發環境
Cusp 是 Common Lisp 編程語言的開發環境。使用 Lisp 可以開發所有類型 的應用程序，包括 Web 應用程序。Lisp 是目前仍在使用的第二種最古老的編程 語言（在 Fortran 之後）並被稱為第一種函數語言。Lisp 的創建開始於二十世 紀五十年代後期，並且於 1958 年由 MIT 人工智能 (AI) 項目首次實現。它的 強大之處在於處理列表：AI 和符號數學。實際上，Lisp 是 “list processor ” 的簡寫，正是出於對列表處理器的需求創建了這種編程語言，您將在稍後的 段落中看到相關說明（有關 Lisp 的歷史信息，請參閱 參考資料）。
您將會發現 Lisp 與其他普通的編程語言根本不同。例如，在大多數普通編 程語言中，執行乘法就像您在紙上作運算一樣：int times = 5 * 5;。
使用 Lisp，將通過代碼 (* 5 5 3) 得到 75。要獲得此列表中的最大值，使 用 (MAX 9 8 7 6 20) 將返回 20。
注意，這裡所說的 “第一種函數語言” 十分貼切，因為一切都基於函數。 每個函數都可以有若干數目不定的參數。使用遞歸和諸如 car 和 cdr 之類的 Lisp 函數處理這些列表是使用 Lisp 處理列表的強大之處。
由於 Lisp 歷史較久，因此您可以找到許多適用於 Lisp 的開發環境，但是 ，也存在舊編程語言固有的問題，工具支持大部分都是基於文本的，並且對於新 手來說不夠直觀。因此，嘗試使用 Cusp 的一個原因是它提供了供新手了解和開 發 Lisp 的直觀 GUI，而不使用基於文本的 “嘗試記住所有這些命令” 類型的 界面。它還比 Eclipse GUI 框架固有的 superb 項目管理功能更具優勢。
繼續之前，您需要從 Eclipse.org 下載最新的 Eclipse 標准包。然後了解 如何安裝和設置 Cusp。
安裝 Cusp
現在應當有一個經過壓縮的 Eclipse 標准包歸檔。請將其解壓縮並運行 eclipse.exe。
要獲得最新版本的 Cusp，請單擊 Help > Software Updates > Find and Install。單擊 Search for new features to install 選項。現在單擊 New Remote Site 按鈕。鍵入名稱 Cusp update site 和 URL http://www.sergeykolos.com/cusp/update，然後單擊 OK（參見圖 1）。
圖 1. 為 Cusp 輸入遠程站點信息
單擊已添加的新遠程站點旁邊的復選框並單擊 Finish（參見圖 2）。
圖 2. 選擇 Cusp Eclipse Update Site
系統將顯示另一個窗口，在該窗口中需要展開 Cusp Eclipse Update Site 並選擇 Cusp，如下所示：
圖 3. 選擇要安裝的功能
單擊 Next。然後閱讀許可證協議並單擊 I accept the terms in the license agreement 接受許可證協議，然後單擊 Next。確保選中所有庫，如下 所示，然後再次單擊 Next。
圖 4. 選擇可選功能
最後一個頁面將顯示要安裝功能的安裝匯總。單擊 Finish。插件及其組件將 下載並安裝。下載後，您將收到一則警告，表明將要安裝一個未簽名的功能。單 擊 Install all。在安裝結束時，系統將詢問您是否要重新啟動 Eclipse；請單 擊 Yes。
您已經安裝了 Eclipse Cusp 插件。接下來，將創建一個 Lisp 項目。
創建 Lisp 項目
在開始進行 Lisp 開發之前，必須先創建一個新的 Lisp 項目。您可以通過 轉到 File > New > Project 來完成此操作。展開 Lisp 文件夾，單擊 Lisp Project，然後單擊 Next。為新項目選擇一個名稱 my_new_lisp_project ，如下所示，然後單擊 Finish。
圖 5. 命名新 Lisp 項目
單擊 Finish 後，將創建新項目並打開 Lisp 透視圖，如下所示：
圖 6. Lisp 透視圖
查看 Lisp 透視圖。Lisp Navigator 窗口顯示打開的項目及其相關文件。 Outline 窗口顯示當前打開文件的概要。位於右上側顯示 main.lisp 的窗口是 Lisp 開發窗口。位於右下側的窗口 REPL 是 Lisp 的命令行 Lisp 解析程序， 您可以在這裡運行 Lisp 命令。
如果關閉並重新打開 Eclipse，則需要裝入項目的 .asd 文件，如下所示：
圖 7. 裝入 ASD 文件
注意，需要在 my_new_lisp_project 文件夾下的 my_new_lisp_project.asd 文件上右鍵單擊，然後選擇 Load asd。這實際上就是在 REPL 窗口中編譯 Lisp 項目，允許您輸入可以使用新代碼的 Lisp 命令。
接下來，將嘗試使用 Cusp 進行一些 Lisp 開發。
使用 Cusp 進行 Lisp 開發
首先，還是定義並測試一個簡單的自定義函數。打開 main.lisp 文件，並使 用 defun（定義函數）命令，然後添加以下內容：
...
(defun first_howdy_function ()
"howdy ho")
保存該文件。要從包中導出函數，請在 defpackage.lisp 中鍵入以下代碼：
...
;; Exported symbols go here
first_howdy_function
))
可以從包的外部使用該函數。要測試新函數，請在 REPL 中位置靠下的窗口 中鍵入以下代碼：(my_new_lisp_project:first_howdy_function)。
注意，在您所處的范圍內，這樣做與輸入 (my_new_lisp_project::first_howdy_function) 等效。如果未在 defpackage.lisp 中導出函數，則這是您必須鍵入的代碼。
單擊 Send，然後查看輸出。輸入上面任意一條命令所得到的輸出都是：
COMMON-LISP-USER>
(my_new_lisp_project:first_howdy_function)
"howdy ho"
您已經得到它了：第一個 Lisp Howdy 函數。
嘗試為 echo 函數提供一個輸入：
...
(defun first_echo_function (echoval)
echoval)
同上一個函數一樣，將其導出到 defpackage.lisp 中。在 REPL 窗口中位置 靠下的部分中鍵入以下代碼 (my_new_lisp_project:first_echo_function '("howd" "y h" "o")) 來測試這個 first_echo_function。注意，'("howd" "y h" "o") 部分是用於定義列表的語法。首先，單引號必須放在括號之前，然後在 括號內定義列表元素。輸出如下所示：
COMMON-LISP-USER>
(my_new_lisp_project:first_echo_function '("howd" "y h" "o"))
("howd" "y h" "o")
您將創建一種分別處理每個列表元素的方法，這是 Lisp 的真正強大之處。 定義如下：
(defmethod concat2 ((str1 string) (str2 string))
(concatenate 'string str1 str2))
注意，以上方法實際上定義了一個類型字符串。到現在為止，您一直在使用 Lisp 作為一種大型的無類型語言。雖然雙引號隱式地把數據類型定義為字符串 ，但是以上方法顯式地把 concat2 函數的輸入和輸出類型定義為字符串。此方 法還使用內置的 concatenate 函數把兩個字符串組合在一起，並將其作為單個 字符串返回。
要測試 concat2，請將其導出，然後鍵入 (my_new_lisp_project:concat2 "howd" "y ho")。輸出如下：
清單 7. 連接兩個字符串的輸出
COMMON-LISP-USER>
(my_new_lisp_project:concat2 "howd" "y ho")
"howdy ho"
完成。字符串 "howd" 和 "y ho" 變成 "howdy ho"。現在您將使用兩個著名 的 Lisp car 和 cdr 函數創建更通用化的 concatenation 函數。
清單 1. 連接列表中的三個元素
(defun concat3 (args_list)
(concat2 (car args_list)
(concat2 (car (cdr args_list))
(car (cdr (cdr args_list))))))
注，此函數仍使用 concat2 函數，但是使用參數列表作為輸入。注意如何從 args_list 檢索連接的各個部分。car 將從列表中獲取第一個元素。cdr 將返回 減去第一個元素的列表。只需對列表調用 car 函數就可以看到如何獲得第一個 元素。獲得第二個元素要求對列表調用 cdr，然後對新列表調用 car。通過對列 表兩次調用 cdr 並對得到的列表調用 car 獲取第三個元素。
導出後以上函數的輸出為：
COMMON-LISP-USER>
(my_new_lisp_project:concat3 '("howd" "y h" "o"))
"howdy ho"
就是這樣。已正確連接了三個字符串來生成 "howdy ho"。接下來，創建遞歸 函數。
使用 Lisp 遞歸
將要創建的最後一個函數要執行一些遞歸操作，這是使用 Lisp 進行列表處 理的真正強大之處。迭代是可能實現的（逐個遍歷所有條目），但是不同於諸如 Java 語言之類的普通語言，遞歸是到現在為止 Lisp 中處理列表的最簡單方法 。在本節的末尾，您將明確了解遞歸的含義。
首先創建遞歸的 concat 函數。
清單 2. 遞歸連接（無限制的參數）
1 (defun concat_recursive (args_list)
2 (if (equal (cdr args_list) nil)
3 (car args_list)
4 (concat2 (car args_list)
5 (concat_recursive (cdr args_list)))))
遞歸是十分難於處理的概念，因此讓我們一起來查看這個概念：
假定將任意參數列表傳遞給上面的函數。
如果列表中只有一個元素（第 2 行中的 (cdr args_list) 部分返回 nil） ，則返回單個元素（第 3 行中的 (car args_list)）。
如果列表中有多個元素（意味著第 2 行中的 (cdr args_list) 部分未返回 nil），則返回使用 (cdr args_list) 的結果作為參數（參見第 5 行）連接（ 使用 concat2）列表的第一個元素（參見第 4 行）與遞歸調用 concat_recursive 的結果的結果。
當傳遞列表 '("ho" "wd" "y" "h" "o") 作為參數時，下面是遞歸輸出：
第一次執行到第 2 行時，if 語句為 false，並用 "ho" 和 (concat_recursive '("wd" "y" " h" "o")) 調用 concat2。
第二次執行到第 2 行時，if 語句又為 false，並用 "wd" 和 (concat_recursive '("y" " h" "o")) 調用 concat2。
第三次執行到第 2 行時，if 語句又為 false，並用 "y" 和 (concat_recursive '(" h" "o")) 調用 concat2。
第四次執行到第 2 行時，if 語句又為 false，並用 " h" 和 (concat_recursive '("o")) 調用 concat2。
第五次遞歸結束。這是因為這一次，第 2 行中的 if 語句現在為 true，並 且簡單地返回了 "o"。遞歸解開為：
第四次：連接並返回 "h" 和 "o"。
第三次：連接並返回 "y" 和 "ho"。
第二次：連接並返回 "wd" 和 "y ho"。
第一次：連接並返回 "ho" 和 "wdy ho" 作為最終結果。
這時就完成了遞歸 —— "howdy ho" 最終被返回，如下所示：
COMMON-LISP-USER>
(my_new_lisp_project:concat_recursive '("ho" "wd" "y" " h" "o"))
"howdy ho"
已經將遞歸添加到了 Cusp 開發工具庫中。接下來請嘗試調試器。
使用 Cusp 進行調試
考慮輸入條件可能會導致 concat_recursive 失敗，因此調試器可能會派得 上用場。一種情況是可以發送一個混有數字的字符串來查看會發生什麼情況。記 住，使用 concat2 進行連接要求使用兩個字符串，因此數字將導致此函數在遞 歸之間中斷。
鍵入以下命令：(my_new_lisp_project:concat_recursive '("ho" "wd" "y" 55 " h" "o"))。注意沒有用雙引號引起的數字 55 不是字符串並將導致顯示調 試器，如下所示：
圖 8. 觸發調試器
注意，觸發調試器的主要錯誤是無法對列表 (55 " ho") 調用 concat2。另 請注意，在觸發該錯誤之前已經連接了 "h" 和 "o"。
在調試器窗口中，您還可以看到 ==Backtrace==，如圖 8 所示。調試器下部 的每行（本例中為 0 至 19 行）給出了從單擊 Send 到發生錯誤的詳細跟蹤。 在這裡，您還可以查看並跟蹤在觸發了錯誤的數字 55 之前的遞歸。
現在做什麼？遇到上面的情況，您有三種選擇退出調試器並修改和驗證函數 輸入：可以中止命令並返回到正常的 REPL 窗口；可以關閉連接（通過測試發現 ，如果選擇此選項，則需要重新引導 Eclipse 來重新啟動 Lisp 處理器）；可 以簡單地中止調試器並返回到正常的 REPL 窗口。退出調試器的最佳選項始終是 中止命令並返回到正常的 REPL 窗口。
就是這樣。您已經在 Lisp 中實現了遞歸函數。
結束語
您已經成功地使用 Cusp Eclipse 插件完成了 Lisp 開發。現在應當知道 Lisp 為什麼如此強大。通過簡單的遞歸語句，可以輕松地推動處理符號和數據 列表。Cusp 為 Lisp 的功能補充了內置 Cusp 調試器、擁有項目管理功能的可 靠 GUI、交互式 Lisp 編輯器以及可以輸入命令和測試代碼的 Lisp 處理器命令 行接口。
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