【Fluent GUI】05：Scheme[下]

如用Scheme语言写成的经典的helloworld程序是如下样子的：

根据类型判断来实现自省功能，下面代码判断给定的参数是否为字符串：

如执行 (fun 123) 则返回值为"not a string"，这样的功能在C++或JAVA中实现的话可能会很费力气。

Scheme语言中的cond结构类似于C语言中的switch结构，cond的格式为：

(cond ((测试) 操作) … (else 操作))

如下是在Guile中的操作：

上面程序代码中，我们定义了过程w，它有一个参数x，如果x的值大于0，则返回符号upper，如x的值小于0则返回符号lower，如x 的值为0则返回符号equal。

cond可以用if形式来写，上面的过程可以如下定义：

这在功能上是和cond一样的，可以看出cond实际上是实现了if的一种多重嵌套。

(case (表达式) ((值) 操作))    ... (else 操作)))

case结构中的值可以是复合类型数据，如列表，向量表等，只要列表中含有表达式的这个结果，则进行相应的操作，如下面的代码：

上面的例子返回结果是composite，因为列表(1 4 6 8 9)中含有表达式(* 2 3)的结果6；下面是在Guile中定义的func过程，用到了case结构：

如果表达式的值都不是boolean型的话，返回最后一个表达式的值，如下面的操作：

我们还可以用and和or结构来实现较复杂的判断表达式，如在C语言中的表达式：

((x > 100) && (y < 100)) 和 ((x > 100) || (y > 100))

在Scheme中可以表示为：

Scheme语言中只有if结构是系统原始提供的，其它的cond，case，and，or，另外还有do，when，unless等都是可以用宏定义的方式来定义的，这一点充分体现了Scheme的元语言特性。

(define  factoral (lambda (x)
            (if (<= x 1) 1
                (* x (factoral (- x 1))))))

我们可以将下面的调用(factoral 4)，即4的阶乘的运算过程图示如下：

以下为factoral过程在Guile中的运行情况：

> (define factoral (lambda (x) (if (<= x 1) 1 (* x (factoral (- x 1))))))
  > factoral
  #
  > (factoral 4)
  24

下面是一另一种递归方式的定义：

(define (factoral n)
      (define (iter product counter)
          (if (> counter n)
              product
              (iter (* counter product) (+ counter 1))))
      (iter 1 1))
  (display (factoral 4))

这个定义的功能和上面的完全相同，只是实现的方法不一样了，我们在过程内部实现了一个过程iter，它用counter参数来计数，调用时从1开始累计，这样它的展开过程正好和我们上面的递归过程的从4到1相反，而是从1到4。

(do ((vec (make-vector 5))
       (i 0 (+ i 1)))
    ((= i 5) vec)
    (vector-set! vec i i))

循环结构可以用递归来很轻松的实现（在Scheme语言中只有通过递归才能实现循环）。对于用惯了C语言循环的朋友，在Scheme中可以用递归简单实现：

(define loop
           (lambda(x y)
               (when (<= x y)
                  (begin (display x) (display #space) (set! x (+ x 1))
                      (loop x y)))))

这只是一种简单的循环定义，过程有两个参数，第一个参数是循环的初始值，第二个参数是循环终止值，每次增加1。相信读者朋友一定会写出更漂亮更实用的循环操作来的。

用let可以将变量或过程绑定在过程的内部，即实现局部变量。下面的代码显示了let的用法（注意多了一层括号）：

它的格式是：(let ((…)…) …)，下面是稍复杂的用法：

以上是Scheme中的代码实现情况。它的实现过程大致是：(foo 8) 展开后形成 (bar 5 8)，再展开后形成 (+ (* 5 8) 5) ，最后其值为45。

再看下面的操作：

let的绑定在过程内有效，过程外则无效，这和上面提到的过程的嵌套定是一样的，上面的iszero?过程在操作过程内定义并使用的，操作结束后再另行引用则无效，显示过程未定义出错信息。

下面操作演示了let*的用法：

还有letrec，看下面的操作过程：

上面的操作过程中，内部定义了两个判断过程even?和odd?，这两个过程是互相递归引用的，如果将letrec换成let或let*都会不正常，因为letrec是将内部定义的过程或变量间进行相互引用的。看下面的操作：

letrec帮助局部过程实现递归的操作，这不仅在letrec绑定的过程内，而且还包括所有初始化的东西，这使得在编写较复杂的过程中经常用到letrec，也成了理解它的一个难点。

以上定义了求和过程sum和求平均的过程avg，其中求和的过程sum中用到了apply来绑定"+"过程操作到列表，结果返回列表中所有数的总和。

除了apply，map以外，Scheme语言中还有很多，诸如：eval，delay，for-each，force，call-with-current-continuation等过程绑定的操作定义，它们都无一例外的提供了相当灵活的数据处理能力，也就是另初学者望而生畏的算法，当你仔细的体会了运算过程中用到的简直妙不可言的算法后，你就会发现Scheme语言设计者的思想是多么伟大。

本篇文章来源于微信公众号: CFD之道