我正在学习 Lisp，但我在 Lisp 编程方面没有经验。在我的部分学习中，我遇到了以下示例：
> (cons ‘a ‘(a b)) ----> (A A B)
> (cons ‘(a b) ‘a) ----> ((A B).A)
我想知道为什么当我们有 (cons 'a '(ab)) 时响应是 (AAB) 以及为什么当我们稍微改变它并把'a 在 (ab) 之后，响应是一个类似 ((AB).A) 的虚线列表？第一个代码行和第二个代码行有什么区别？这些代码背后发生了什么？
【问题讨论】：
标签： lisp common-lisp cons
如果您将它们视为cons-cells，这很容易理解。
简而言之，一个 cons 单元由 恰好两个值组成。对此的正常表示法是使用点，例如：
(cons 'a 'b) ==> (A . B)
但由于列表在 LISP 中经常使用，更好的表示法是去掉点。
列表是通过让第二个元素成为一个新的 cons 单元格来创建的，最后一个结尾是一个终止符（通常是 nil，或 Common Lisp 中的 '()）。所以这两个是相等的：
(cons 'a (cons 'b '())) ==> (A B)
(list 'a 'b) ==> (A B)
所以(cons 'a 'b) 创建了一个单元格[a,b]，而(list 'a 'b) 将创建[a, [b, nil]]。注意 cons 单元格中编码列表的约定：它们以内部 nil 结尾。
现在，如果您将'a 放入最后一个列表，您将创建一个包含[[a, [b, nil]], a] 的新缺点单元格。由于这不是一个“正确”的列表，即它不是以nil 结尾的，所以写出来的方法是使用点：(cons '(a b) 'a) ==> ((a b) . a)。
如果没有打印点，它必须是一个结构为[[a, [b, nil]], [a, nil]] 的列表。
你的例子
当您执行(cons 'a '(a b)) 时，它将采用符号'a 和列表'(a b) 并将它们放入一个新的cons 单元格中。所以这将包括[a, [a, [b, nil]]]。由于这自然以内部nil 结尾，因此它是不带点的。
至于(cons '(a b) 'a)，现在你会得到[[a, [b, nil]], a]。这确实不以内部nil 终止，因此将使用点符号。
我们可以使用 cons 使最后一个示例以内部 nil 结尾吗？是的，如果我们这样做了
(cons '(a b) (cons 'a '())) ==> ((A B) A)
最后，
(list '(a b) 'a))
等价于
(cons (cons (cons 'a (cons 'b '())) (cons 'a '())))
【讨论】：
查看此可视化：
CL-USER 7 > (sdraw:sdraw '(A A B))
[*|*]--->[*|*]--->[*|*]--->NIL
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v v v
A A B
CL-USER 8 > (sdraw:sdraw '((A B) . A))
[*|*]--->A
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v
[*|*]--->[*|*]--->NIL
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v v
A B
还有：
CL-USER 9 > (sdraw:sdraw '(A B))
[*|*]--->[*|*]--->NIL
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v v
A B
CL-USER 10 > (sdraw:sdraw (cons 'A '(A B)))
[*|*]--->[*|*]--->[*|*]--->NIL
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v v v
A A B
CL-USER 11 > (sdraw:sdraw (cons '(A B) 'A))
[*|*]--->A
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v
[*|*]--->[*|*]--->NIL
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v v
A B
【讨论】：
cons 是一个可以包含两个值的数据结构。例如(cons 1 2) ; ==> (1 . 2)。第一部分是car，第二部分是cdr。如果cdr 是nil 或list，则cons 是list。因此
(1 . (2 . (3 . ()))) 是一个列表。
当打印cons 时，如果cdr 是cons 或nil，则省略点。 cdr 的外圆括号也被省略。因此(3 . ()) 被打印(3) 和(1 . (2 . (3 . ()))) 被打印(1 2 3)。它是相同的结构，但具有不同的可视化。 car 中的cons 没有这个规则。
当cdr 是一个列表时，读取函数用点和奇怪的异常打印格式读取cons。它在读取时的行为就像cons。
对于read 和print 都有一个特殊规则，即使是cons 的链，列表的错觉也是完整的。
(cons ‘a ‘(a b)) ----> (A . (A B))
(cons ‘(a b) ‘a) ----> ((A B) . A)
打印时，第一个是 3 个元素的列表，因为 cdr 是一个列表。
【讨论】：
一个列表（a b c）被表示（在内部存储）为三个 cons-cells：(cons 'a (cons 'b (cons 'c '())。请注意，最后一对的 cdr 中有 '()。
最后一个 cdr 为 '() 的一系列 cons-cell 被打印机打印为一个列表。该示例因此打印为 (a b c)。
让我们看看：(cons 'a '(a b))。
列表 '(a b) 表示为 (cons 'a (cons 'b '())。这意味着
(cons 'a '(a b)) 产生：(cons 'a (cons 'a (cons 'b '()))。
我们来看一下：(cons '(a b) 'a)。
列表 '(a b) 表示为 (cons 'a (cons 'b '())。这意味着
(cons (cons '(a b) 'a)) 产生 (cons (cons 'a (cons 'b '()) 'a)。
请注意，本系列不以'() 结尾。显示打印机使用点表示法。 ( ... . 'a) 表示一个值由一系列 cons-cells 组成，并且最后一个 cdr 包含 'a。值(cons (cons 'a (cons 'b '()) 'a) 因此打印为'((a b) . a)。
【讨论】：
cons 只是一个对数据类型。例如，(cons 1 2) 是一对1 和2，打印出来的两个元素之间用点隔开，比如(1 . 2)。
列表在内部表示为嵌套的 conses，例如列表(1 2 3) 是(cons 1 (cons 2 (cons 3 '()))。
【讨论】：