Clojure快餐教程-运行在JVM上的Lisp方言

Posted 2021-05-01 java安卓技术文章分享

Clojure快餐教程(1) - 运行在JVM上的Lisp方言

Java作为目前为止被使用最广泛的使用虚拟机的编程语言，带动了JVM上语言族的繁荣。
有根红苗正的为JVM设计的动态语言Groovy，目前最主要被用于Gradle编译环境中；也有Jython, JRuby等动态语言在JVM上的实现，也有scala这样强大的混合语言。
在这之中，clojure是比较特殊的一种，它是Lisp语言在JVM上的一种方言。

使用clojure调用java

首先我们先看一下如何用clojure来调用java的方法。
有了这个利器之后，我们就获得了整个java世界的类库的强大支持。

首先我们看个例子，做个最简单的两个大整数的乘法。用Java写是这样风格的：

import java.math.BigInteger;public class Test {    public static void test(){
        BigInteger bi1 = new BigInteger("1234567890");
        BigInteger bi2 = new BigInteger("9876543210");
        System.out.println(bi1.multiply(bi2));
    }
}

用Clojure写起来，一开始可能会有点不适应，会是这样的：

(ns .test2)
(import java.math.BigInteger)

(println (.multiply (new BigInteger "1234567890") (new BigInteger "9876543210")))

这里可能会给代码补全带来一点困难，因为在写.multiply时，还不知道它是应用在哪个对象或者类上。但是Clojure就是这种风格了，函数名、运算符先行。

Clojure对于Lisp的改进

Clojure作为运行在JVM上的Lisp方言，第一个优势就是可以无缝调用Java API。另外，针对Lisp括号多的问题，Clojure除了S表达式中常用的()之外，增加了[]和{}两种括号。

()表示列表，[]表示向量，{}用于表示哈希表。
另外，#{}用来表示集合。

user=> (class [])clojure.lang.PersistentVectoruser=> (class ())clojure.lang.PersistentList$EmptyListuser=> (class {})clojure.lang.PersistentArrayMapuser=> (class #{})clojure.lang.PersistentHashSet

在Clojure中生存

查看帮助 - clojure.repl/doc宏

doc宏用于查看常量、特殊表、函数或者宏的文档。在以后的编程中我们会经常使用它。

例：

user=> (doc doc) -------------------------clojure.repl/doc
([name])
Macro  Prints documentation for a var or special form given its name

列表

在Lisp中，列表数据和代码的表示形式一样，都是S表达式。S表达式可以通俗理解为一个括号括起来的，以第一个符号进行求值的表达式。
所以，如果要避免一个列表被求值，我们有两种办法：

1. 用list函数来生成列表

2. 用quota特殊表来避免被求值

例：

user=> (list 1 2 3)(1 2 3)user=> (doc list)-------------------------
clojure.core/list
([& items])
  Creates a new list containing the items.
niluser=> (quote (2 3 4))(2 3 4)user=> (doc quote)-------------------------
quote
  (quote form)
Special Form
  Yields the unevaluated form.

  Please see http://clojure.org/special_forms#quote
niluser=> '(3 4 5)(3 4 5)

"'"符号是quote的简写形式。

列表操作

lisp中最常用的car和cdr在clojure中不被支持，当然更不用想caddr之类的了。

如果要取表头，需要使用first函数，例：

user=> (first (list 2 3 4))2

相对地，取除了表头之外的部分，使用rest函数，例：

user=> (rest (list 2 3 4))(3 4)

如果取最后一个元素，可以使用last函数获取最后一个元素，例：

user=> (last '(5 6 7))7

一般地，我们如果想取第n个下标的元素的话，可以使用nth函数：

user=> (nth (list 8 9 10) 2)10

虽然没有car和cdr，但是将fist和rest连接在一起的cons函数还是有的：

user=> (cons 1 '(2 3 4))
(1 2 3 4)

向量

向量有点类似于数组，对于随机访问元素进行优化。clojure使用中括号来表示向量。
由于不是用的S表达式，所以也就不用quote了。
first, last, nth和rest函数对于向量仍然适用。

user=> (first [1 2 3 4])1user=> (nth [4 5 6 7] 3)7user=> (rest [3 4 5 6])(4 5 6)

但是请注意rest返回的并不是一个向量，而且一个序列类型。
我们可以用class函数来看一下具体的类型：

user=> (class (rest '(1 2 3)))clojure.lang.PersistentListuser=> (class (rest [1 2 3]))clojure.lang.PersistentVector$ChunkedSeq

哈希表

用完了小括号和中括号，下面是大括号出场的时候了。没错，大括号用来表示哈希表。例：

{:name "hello", :age 18}

访问使用键的名字为函数名来获取值，例：

user=> (:name {:name "Hello", :age 18})"Hello"

集合

小中大括号都用完了肿么办，只好在大括号之前加个"#"来表示。例：

user=> #{ 1 2 3}
#{1 3 2}

集合中的元素不能重复。如果要构建一个set，可以使用sorted-set函数。

user=> (sorted-set 1 2 2 3)
#{1 2 3}

变量绑定

使用def特殊表可以将值绑定到一个全局变量上。
前面学习的数据结构，现在都可以用来绑定到变量上了。
def可以多次绑定，以最新绑定的值为准。例：

user=> (def a '(1 2 3))#'user/a

定义函数

作为Lisp的一种方言，函数是一定在生存阶段要学懂的必备技能。

我们使用fn特殊表来定义函数，如果作为函数对象，或者叫做lambda表达式，可以不定义名字。

比如，我们定义一个求平方的匿名函数：

user=> (fn [i] (* i i))#object[user$eval17$fn__18 0x7f284218 "user$eval17$fn__18@7f284218"]

函数没有什么特殊的，也可以用def绑定到一个变量上，这就是我们通常定义函数的写法：

user=> (def sqr (fn [i] (* i i)))#'user/sqruser=> (sqr 4)16

我们也可以使用defn宏来定义函数：

user=> (defn sqr3 [i] (* i i i))#'user/sqr3user=> (sqr3 4)64

通过defn宏，还可以为函数提供说明文档，然后文档就可以通过doc函数来看了。例：

user=> (defn succ "return next x" [x] (+ x 1))#'user/succuser=> (doc succ)-------------------------
user/succ
([x])
  return next x
nil