Lisp是黑客语言(为什么lisp是黑客语言)

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为什么lisp这么强大的语言用的人这么少

一、 如果我们把流行的编程语言,以这样的顺序排列:Java、Perl、Python、Ruby。你会发现,排在越后面的语言,越像Lisp。Python模仿Lisp,甚至把许多Lisp黑客认为属于设计错误的功能,也一起模仿了。至于Ruby,如果回到1975年,你声称它是一种Li...

Lisp语言为什么会受到推崇?

去学呗,学了再自己做判断。学门语言又不会怀孕。

推崇Lisp的文章你也别看。(可自行将Lisp代换为任何技术名词)因为好多人只是看了看黑客与画家,又想谈论元编程、函数式编程,又不会实现解释器和卫生宏,打开他的文章一翻,都是Lisp is hackable, lisp is functional之类的陈词滥调,你说他们能搞出个什么花样。

真心想了解Lisp的来龙去脉,知道这门语言怎样诞生、怎样发展、怎样没落和融入其他语言,除了学Lisp、实现自己的Lisp以外,Guy Steele的The Evolution of Lisp一文是个不错的起点,然后你可以从这里出发去翻一下John McCarthy、Dan Friedman、Guy Steele、Gerald Sussman、Peter Norvig等人的一些经典文章。

黑客故事之早期的黑客是如何诞生的

学院技术模型铁路俱乐部(Tech Model Railroad Club,TMRC) 的信号动力委员会(Signals and Power Committee,SP)把它作为最时髦的科技玩具,并由此产生了许多程序设计工具、术语、和整个文化氛围——这些,直到今日我们仍然依稀可辨。史蒂文·利维(Steven Levy)在《黑客》(Hackers)的第一部分中详细的记录了这段岁月。

“黑客”这个词汇最早出现在麻省理工学院的计算机文化中。TMRC中的黑客,日后成为了MIT人工智能实验室的核心成员,而该实验室直到80年代早期都一直主导着全世界的人工智能研究。从ARPAnet诞生的第一年,1969年开始,他们的影响力便不断的扩大。

ARPAnet是第一条横贯(美国)大陆的高速计算机网络,由美国国防部出资兴建。作为一实验性的数据通讯网络,它将数以百计的大学、国防部分包商、研究机构连接在一起。各地的研究人员能以史无前例的速度和弹性交换信息,它为协同工作带来了巨大推进,并使得科技创新突飞猛进。

ARPAnet还有另一项好处,它将散落在全美国的黑客汇聚到一起,一改往日局面——几个独居一隅的小组各自发展朝生暮死的本地文化。他们发现(或觉察到)自己置身于一个网络部族之中。

黑客文化的第一批史前遗存——第一批术语表、第一批讽刺文学、关于黑客伦理的自发讨论——凡此种种都萌生在ARPAnet的早期岁月中。特别是在1973年到1975年,通过网络协作我们完成了“黑客字典”(Jargon File)的第一版,这个术语辞典成了一份黑客文化的定义文档。终于在1983年以《黑客辞典》之名付梓刊印了。虽然该书已经绝版了,但是我们现在有了经过修正和扩充的《新黑客辞典》。

黑客道在那些连接到网络的大学中绽放,特别(并非绝对)是在计算机科学部门中。60年代末,首先由麻省理工学院人工智能和计算机实验室领军,斯坦福大学人工智能实验室(SAIL)和卡内基梅隆大学(CMU)紧随其后。这些兴旺的计算机科学以及人工智能实验室吸引到无数人才,他们都对黑客文化作出了伟大的贡献——无论是创造技术还是传说。

为了了解日后的故事,我们有必要先看看电脑本身。因为无论是人工智能实验室的升腾还是最终的陨落,都取决于计算机科技变幻的波涛。

从PDP-1型开始,黑客道的命运就紧紧的和DEC(Digital Equipment Corporation,迪吉多)的PDP系列微型机交织在一起了。DEC可谓是交互计算和分时系统的商业先驱。由于其灵活、强大和比同行便宜的特点,被很多大学所采用。

廉价的分时操作系统是黑客文化成长的中继,ARPAnet生命的大部分时间都被DEC机器编织的网络占据了。其中最重要是在1967年首次推出的PDP-10型,它受到黑客道的青昧长达十五年之久。TOPS-10 (DEC为这个机型开发的操作系统)和MACRO-10 (它的汇编程序)至今还能在许多术语和传说中泛起记忆的涟漪。

麻省理工学院虽然像大家一样采用PDP-10,却试图独辟蹊径。他们不屑于使用DEC开发的操作系统,而是打算自己编一个——传说中的ITS。

ITS是IncompatibleTime-sharing System(不兼容分时系统)的缩写,这个名称也正是MIT黑客姿态的写照(技术上,这是对其前辈“兼容分时系统”的戏谑,CompatibleTime-Sharing System, CTSS)。他们就是要自成一派。很幸运,这群人并非“夜郎自大”。尽管ITS通常离奇古怪并与错误相伴,但是这不足以遮盖许多技术创新的光芒,而且ITS至今还是分时系统单次运行时间最长记录的保持者。

ITS本身是用汇编语言写成的,但是其许多项目却采用了一种人工智能语言——LISP。当时,LISP可算得上是同类语言中最强大灵活的了。而且即使在二十五年后的今天,它也拥有比大多数语言出色的设计。LISP让ITS黑客们可以异想天开,是促成他们成功的主要原因,也是黑客道至今衷爱的语言之一。

许多ITS文化中的科技创造沿用至今,其中最著名的恐怕要数EMACS程序编辑器了。如同你在“黑客辞典”中看到的一样,许多ITS的传说还在黑客坊间流传。

SAIL和CMU当然也没闲着。许多在SAIL的PDP-10环境下成长起来的黑客,日后成为我们今天个人电脑中“窗口/图标/鼠标”软件界面领域的巨擘。而CMU的黑客则主导了专家系统和工业机器人技术的首次大规模应用。

另一个文化重镇是施乐的PARC——著名的帕洛阿尔托研究中心(Palo Alto Research Center)。在70年代初到80年代中期这十余年的时间里,PARC破天荒般的创造了数量惊人的软件和硬件。我们今天接触到的软件界面风格(包括窗口、鼠标、图标)就源自这里。当然,还有激光打印机和局域网。PARC在个人电脑出现(80年代)的十年前就开发出了可以与之一较短长的D系列机型。遗憾的是,“先知们”没有得到自家公司的赏识。以至于PARC成了一个笑柄——“那是为别人生产优秀创意的地方”。然而不可否认PARC对黑客道的影响是普遍而深入的。

贯穿70年代,ARPAnet和PDP-10文化变得愈发强大而多变。小巧的电子邮件列表,将各地具有独特爱好的人凝聚在一起。出现了越来越多的“小组”,而且延伸到了社交和娱乐领域。DARPA(美国国防部高级研究计划署)对所有“未授权”的技术活动睁一只眼闭一只眼。因为他们知道,与将一代睿智的年青人引入计算机领域相比,这点额外的开销简直微不足道。

最著名的“社交”ARPAnet邮件列表恐怕要数科幻小说迷建立的SF-LOVERS了。它至今都很活跃,实际上今天更广阔的“因特网”是由ARPAnet演化而成的。不及如此,这种对通讯模式的开拓,日后会被一些牟利性分时服务商推向商业化。比如CompuServe, GEnie 和Prodigy (而最终被AOL掌控)。

你的历史学家是在1977年通过ARPAnet和科幻小说圈初涉黑客文化的。在那之后的诸多变迁(也是我将叙述的),都是我亲身参与和见证的。

"Lisp"值得去学习吗?

 一、

如果我们把流行的编程语言,以这样的顺序排列:Java、Perl、Python、Ruby。你会发现,排在越后面的语言,越像Lisp。Python模仿Lisp,甚至把许多Lisp黑客认为属于设计错误的功能,也一起模仿了。至于Ruby,如果回到1975年,你声称它是一种Lisp方言,没有人会反对。编程语言现在的发展,不过刚刚赶上1958年Lisp语言的水平。

二、

1958年,John McCarthy设计了Lisp语言。我认为,当前最新潮的编程语言,只是实现了他在1958年的设想而已。

这怎么可能呢?计算机技术的发展,不是日新月异吗?1958年的技术,怎么可能超过今天的水平呢?

让我告诉你原因。

这是因为John McCarthy本来没打算把Lisp设计成编程语言,至少不是我们现在意义上的编程语言。他的原意只是想做一种理论演算,用更简洁的方式定义图灵机。

所以,为什么上个世纪50年代的编程语言,到现在还没有过时?简单说,因为这种语言本质上不是一种技术,而是数学。数学是不会过时的。你不 应该把Lisp语言与50年代的硬件联系在一起,而是应该把它与快速排序(Quicksort)算法进行类比。这种算法是1960年提出的,至今仍然是最 快的通用排序方法。

三、

Fortran语言也是上个世纪50年代出现的,并且一直使用至今。它代表了语言设计的一种完全不同的方向。Lisp是无意中从纯理论发展 为编程语言,而Fortran从一开始就是作为编程语言设计出来的。但是,今天我们把Lisp看成高级语言,而把Fortran看成一种相当低层次的语 言。

1956年,Fortran刚诞生的时候,叫做Fortran I,与今天的Fortran语言差别极大。Fortran I实际上是汇编语言加上数学,在某些方面,还不如今天的汇编语言强大。比如,它不支持子程序,只有分支跳转结构(branch)。

Lisp和Fortran代表了编程语言发展的两大方向。前者的基础是数学,后者的基础是硬件架构。从那时起,这两大方向一直在互相靠拢。 Lisp刚设计出来的时候,就很强大,接下来的二十年,它提高了自己的运行速度。而那些所谓的主流语言,把更快的运行速度作为设计的出发点,然后再用超过 四十年的时间,一步步变得更强大。

直到今天,最高级的主流语言,也只是刚刚接近Lisp的水平。虽然已经很接近了,但还是没有Lisp那样强大。

四、

Lisp语言诞生的时候,就包含了9种新思想。其中一些我们今天已经习以为常,另一些则刚刚在其他高级语言中出现,至今还有2种是Lisp独有的。按照被大众接受的程度,这9种思想依次是:

1. 条件结构(即"if-then-else"结构)。现在大家都觉得这是理所当然的,但是Fortran I就没有这个结构,它只有基于底层机器指令的goto结构。

2. 函数也是一种数据类型。在Lisp语言中,函数与整数或字符串一样,也属于数据类型的一种。它有自己的字面表示形式(literal representation),能够储存在变量中,也能当作参数传递。一种数据类型应该有的功能,它都有。

3. 递归。Lisp是第一种支持递归函数的高级语言。

4. 变量的动态类型。在Lisp语言中,所有变量实际上都是指针,所指向的值有类型之分,而变量本身没有。复制变量就相当于复制指针,而不是复制它们指向的数据。

5. 垃圾回收机制。

6. 程序由表达式(expression)组成。Lisp程序是一些表达式区块的集合,每个表达式都返回一个值。这与Fortran和大多数后来的语言都截然不同,它们的程序由表达式和语句(statement)组成。

区分表达式和语句,在Fortran I中是很自然的,因为它不支持语句嵌套。所以,如果你需要用数学式子计算一个值,那就只有用表达式返回这个值,没有其他语法结构可用,因为否则就无法处理这个值。

后来,新的编程语言支持区块结构(block),这种限制当然也就不存在了。但是为时已晚,表达式和语句的区分已经根深蒂固。它从Fortran扩散到Algol语言,接着又扩散到它们两者的后继语言。

7. 符号(symbol)类型。符号实际上是一种指针,指向储存在哈希表中的字符串。所以,比较两个符号是否相等,只要看它们的指针是否一样就行了,不用逐个字符地比较。

8. 代码使用符号和常量组成的树形表示法(notation)。

9. 无论什么时候,整个语言都是可用的。Lisp并不真正区分读取期、编译期和运行期。你可以在读取期编译或运行代码;也可以在编译期读取或运行代码;还可以在运行期读取或者编译代码。

在读取期运行代码,使得用户可以重新调整(reprogram)Lisp的语法;在编译期运行代码,则是Lisp宏的工作基础;在运行期编 译代码,使得Lisp可以在Emacs这样的程序中,充当扩展语言(extension language);在运行期读取代码,使得程序之间可以用S-表达式(S-expression)通信,近来XML格式的出现使得这个概念被重新"发 明"出来了。

五、

Lisp语言刚出现的时候,它的思想与其他编程语言大相径庭。后者的设计思想主要由50年代后期的硬件决定。随着时间流逝,流行的编程语言不断更新换代,语言设计思想逐渐向Lisp靠拢。

思想1到思想5已经被广泛接受,思想6开始在主流编程语言中出现,思想7在Python语言中有所实现,不过似乎没有专用的语法。

思想8可能是最有意思的一点。它与思想9只是由于偶然原因,才成为Lisp语言的一部分,因为它们不属于John McCarthy的原始构想,是由他的学生Steve Russell自行添加的。它们从此使得Lisp看上去很古怪,但也成为了这种语言最独一无二的特点。Lisp古怪的形式,倒不是因为它的语法很古怪,而 是因为它根本没有语法,程序直接以解析树(parse tree)的形式表达出来。在其他语言中,这种形式只是经过解析在后台产生,但是Lisp直接采用它作为表达形式。它由列表构成,而列表则是Lisp的基 本数据结构。

用一门语言自己的数据结构来表达该语言,这被证明是非常强大的功能。思想8和思想9,意味着你可以写出一种能够自己编程的程序。这可能听起来很怪异,但是对于Lisp语言却是再普通不过。最常用的做法就是使用宏。

术语"宏"在Lisp语言中,与其他语言中的意思不一样。Lisp宏无所不包,它既可能是某样表达式的缩略形式,也可能是一种新语言的编译器。如果你想真正地理解Lisp语言,或者想拓宽你的编程视野,那么你必须学习宏。

就我所知,宏(采用Lisp语言的定义)目前仍然是Lisp独有的。一个原因是为了使用宏,你大概不得不让你的语言看上去像Lisp一样古 怪。另一个可能的原因是,如果你想为自己的语言添上这种终极武器,你从此就不能声称自己发明了新语言,只能说发明了一种Lisp的新方言。

我把这件事当作笑话说出来,但是事实就是如此。如果你创造了一种新语言,其中有car、cdr、cons、quote、cond、 atom、eq这样的功能,还有一种把函数写成列表的表示方法,那么在它们的基础上,你完全可以推导出Lisp语言的所有其他部分。事实上,Lisp语言 就是这样定义的,John McCarthy把语言设计成这个样子,就是为了让这种推导成为可能。

六、

就算Lisp确实代表了目前主流编程语言不断靠近的一个方向,这是否意味着你就应该用它编程呢?

如果使用一种不那么强大的语言,你又会有多少损失呢?有时不采用最尖端的技术,不也是一种明智的选择吗?这么多人使用主流编程语言,这本身不也说明那些语言有可取之处吗?

另一方面,选择哪一种编程语言,许多项目是无所谓的,反正不同的语言都能完成工作。一般来说,条件越苛刻的项目,强大的编程语言就越能发挥 作用。但是,无数的项目根本没有苛刻条件的限制。大多数的编程任务,可能只要写一些很小的程序,然后用胶水语言把这些小程序连起来就行了。你可以用自己熟 悉的编程语言,或者用对于特定项目来说有着最强大函数库的语言,来写这些小程序。如果你只是需要在Windows应用程序之间传递数据,使用Visual Basic照样能达到目的。

那么,Lisp的编程优势体现在哪里呢?

七、

语言的编程能力越强大,写出来的程序就越短(当然不是指字符数量,而是指独立的语法单位)。

代码的数量很重要,因为开发一个程序耗费的时间,主要取决于程序的长度。如果同一个软件,一种语言写出来的代码比另一种语言长三倍,这意味 着你开发它耗费的时间也会多三倍。而且即使你多雇佣人手,也无助于减少开发时间,因为当团队规模超过某个门槛时,再增加人手只会带来净损失。Fred Brooks在他的名著《人月神话》(The Mythical Man-Month)中,描述了这种现象,我的所见所闻印证了他的说法。

如果使用Lisp语言,能让程序变得多短?以Lisp和C的比较为例,我听到的大多数说法是C代码的长度是Lisp的7倍到10倍。但是最 近,New Architect杂志上有一篇介绍ITA软件公司的文章,里面说"一行Lisp代码相当于20行C代码",因为此文都是引用ITA总裁的话,所以我想这 个数字来自ITA的编程实践。 如果真是这样,那么我们可以相信这句话。ITA的软件,不仅使用Lisp语言,还同时大量使用C和C++,所以这是他们的经验谈。

根据上面的这个数字,如果你与ITA竞争,而且你使用C语言开发软件,那么ITA的开发速度将比你快20倍。如果你需要一年时间实现某个功能,它只需要不到三星期。反过来说,如果某个新功能,它开发了三个月,那么你需要五年才能做出来。

你知道吗?上面的对比,还只是考虑到最好的情况。当我们只比较代码数量的时候,言下之意就是假设使用功能较弱的语言,也能开发出同样的软 件。但是事实上,程序员使用某种语言能做到的事情,是有极限的。如果你想用一种低层次的语言,解决一个很难的问题,那么你将会面临各种情况极其复杂、乃至 想不清楚的窘境。

所以,当我说假定你与ITA竞争,你用五年时间做出的东西,ITA在Lisp语言的帮助下只用三个月就完成了,我指的五年还是一切顺利、没有犯错误、也没有遇到太大麻烦的五年。事实上,按照大多数公司的实际情况,计划中五年完成的项目,很可能永远都不会完成。

我承认,上面的例子太极端。ITA似乎有一批非常聪明的黑客,而C语言又是一种很低层次的语言。但是,在一个高度竞争的市场中,即使开发速度只相差两三倍,也足以使得你永远处在落后的位置。

黑客的来源于什么时候,最早的黑客在什么时候就有~~

早期的黑客

Hacker时代的滥觞始於1961年MIT出现第一台电脑DEC PDP-1。MIT的Tech Model Railroad Club(简称TMRC)的Power and Signals Group买了这台机器後,把它当成最时髦的科技玩具,各种程式工具与电脑术语开始出现,整个环境与文化一直发展下去至今日。 这在Steven Levy的书`Hackers' 前段有详细的记载(Anchor/Doubleday 公司,1984年出版,ISBN 0-385-19195-2)。

※译:Interactive computing并非指Windows、GUI、WYSIWYG等介面, 当时有terminal、有shell可以下指令就算是Interactive computing了。 最先使用Hacker这个字应该是MIT。1980年代早期学术界人工智慧的权威:MIT 的Artificial Intelligence Laboratory,其核心人物皆来自TMRC。从1969年起,正好是ARPANET建置的第一年,这群人在电脑科学界便不断有重大突破与贡献。

ARPANET是第一个横跨美国的高速网络。由美国国防部所出资兴建,一个实验性 质的数位通讯网络,逐渐成长成联系各大学、国防部承包商及研究机构的大网络。各地研究人员能以史无前例的速度与弹性交流资讯,超高效率的合作模式导致科技的突飞猛进。

ARPANET另一项好处是,资讯高速公路使得全世界的hackers能聚在一起,不再像以前孤立在各地形成一股股的短命文化,网络把他们汇流成一股强大力量。 开始有人感受到Hacker文化的存在,动手整理术语放上网络, 在网上发表讽刺文学与讨论Hacker所应有的道德规范。(Jargon File的第一版出现在1973年,就是一个好例子), Hacker文化在有接上ARPANET的各大学间快速发展,特别是(但不全是)在信息相关科系。

一开始,整个Hacker文化的发展以MIT的AI Lab为中心,但Stanford University 的Artificial Intelligence Laboratory(简称SAIL)与稍後的Carnegie-Mellon University(简称CMU)正快速崛起中。三个都是大型的资讯科学研究中心及人工智慧的权威,聚集著世界各地的精英,不论在技术上或精神层次上,对Hacker文化都有极高的贡献。

为能了解後来的故事,我们得先看看电脑本身的变化;随著科技的进步,主角MIT AI Lab也从红极一时到最後淡出舞台。

从MIT那台PDP-1开始,Hacker们主要程式开发平台都是Digital Equipment Corporation 的PDP迷你电脑序列。DEC率先发展出商业用途为主的interactive computing及time-sharing操作系统,当时许多的大学都是买DEC的机器, 因为它兼具弹性与速度,还很便宜(相对於较快的大型电脑mainframe)。 便宜的分时系统是Hacker文化能快速成长因素之一,在PDP流行的时代, ARPANET上是DEC机器的天下,其中最重要的便属PDP-10,PDP-10受到Hacker们的青睐达十五年;TOPS-10(DEC的操作系统)与MACRO-10(它的组译器),许多怀旧的术语及Hacker传奇中仍常出现这两个字。

MIT像大家一样用PDP-10,但他们不屑用DEC的操作系统。他们偏要自己写一个:传说中赫赫有名的ITS。

ITS全名是`Incompatible Timesharing System',取这个怪名果然符合MIT的搞怪作风——就是要与众不同,他们很臭屁但够本事自己去写一套操作系统。ITS始终不稳,设计古怪,bug也不少,但仍有许多独到的创见,似乎还是分时系统中开机时间最久的纪录保持者。

ITS本身是用汇编语言写的,其他部分由LISP写成。LISP在当时是一个威力强大与极具弹性的程式语言;事实上,二十五年後的今天,它的设计仍优於目前大多数的程式语言。LISP让ITS的Hacker得以尽情发挥想像力与搞怪能力。LISP是MIT AI Lab成功的最大功臣,现在它仍是Hacker们的最爱之一。

很多ITS的产物到现在仍活著;EMACS大概是最有名的一个,而ITS的稗官野史仍为今日的Hacker们所津津乐道,就如同你在Jargon File中所读到的一般。在MIT红得发紫之际,SAIL与CMU也没闲著。SAIL的中坚份子後来成为PC界或图形使用者介面研发的要角。CMU的Hacker则开发出第一个实用的大型专家系统与工业用机器人。

另一个Hacker重镇是XEROX PARC公司的Palo Alto Research Center。从1970初期到1980中期这十几年间,PARC不断出现惊人的突破与发明,不论质或量,软件或硬体方面。如现今的视窗滑鼠介面,雷射印表机与区域网络;其D系列的机器,催生了能与迷你电脑一较长短的强力个人电脑。不幸这群先知先觉者并不受到公司高层的赏识;PARC是家专门提供好点子帮别人赚钱的公司成为众所皆知的大笑话。即使如此,PARC这群人对Hacker文化仍有不可抹灭的贡献。1970年代与PDP-10文化迅速成长茁壮。Mailing list的出现使世界各地的人得以组成许多SIG(Special-interest group),不只在电脑方面,也有社会与娱乐方面的。DARPA对这些非`正当性'活动睁一只眼闭一只眼, 因为靠这些活动会吸引更多的聪明小伙子们投入电脑领域呢。

有名的非电脑技术相关的ARPANET mailing list首推科幻小说迷的,时至今日ARPANET变成Internet,愈来愈多的读者参与讨论。Mailing list逐渐成为一种公众讨论的媒介,导致许多商业化上网服务如CompuServe、Genie与Prodigy的成立。

2条大神的评论

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    访客 2022-10-01 下午 07:46:47

    烦的五年。事实上,按照大多数公司的实际情况,计划中五年完成的项目,很可能永远都不会完成。我承认,上面的例子太极端。ITA似乎有一批非常聪明的黑客,而C语言又是一种很低层次

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    访客 2022-10-01 上午 09:55:29

    着时间流逝,流行的编程语言不断更新换代,语言设计思想逐渐向Lisp靠拢。思想1到思想5已经被广泛接受,思想6开始在主流编程语言中出现,思想7在Python语言中有所实现,不过似乎没有专用的语法。思想8可能是最有意思的一点。它与思想9只是由于偶然原因,才成为Lisp语言的一部分,因为它们不属于Jo

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