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Aprende X en Y minutos

Donde X=Common Lisp

Common Lisp es un lenguaje de proposito general y multiparadigma adecuado para una amplia variedad de aplicaciones en la industria. Es frecuentemente referenciado como un lenguaje de programación programable.

EL punto de inicio clásico es Practical Common Lisp. Otro libro popular y reciente es Land of Lisp. Un nuevo libro acerca de las mejores prácticas, Common Lisp Recipes, fue publicado recientemente.

;;;-----------------------------------------------------------------------------
;;; 0. Sintaxis
;;;-----------------------------------------------------------------------------

;;; Forma general

;;; CL tiene dos piezas fundamentales en su sintaxis: ATOM y S-EXPRESSION.
;;; Típicamente, S-expressions agrupadas son llamadas `forms`.

10            ; un atom; se evalua a sí mismo
:thing        ; otro atom; evaluando el símbolo :thing
t             ; otro atom, denotando true
(+ 1 2 3 4)   ; una s-expression
'(4 :foo t)   ; otra s-expression


;;; Comentarios

;;; comentarios de una sola línea empiezan con punto y coma; usa cuatro para
;;; comentarios a nivel de archivo, tres para descripciones de sesiones, dos
;;; adentro de definiciones, y una para líneas simples. Por ejemplo,

;;;; life.lisp

;;; Foo bar baz, porque quu quux. Optimizado para máximo krakaboom y umph.
;;; Requerido por la función LINULUKO.

(defun sentido (vida)
  "Retorna el sentido de la vida calculado"
  (let ((meh "abc"))
    ;; llama krakaboom
    (loop :for x :across meh
       :collect x)))                    ; guarda valores en x, luego lo retorna

;;; Comentarios de bloques, por otro lado, permiten comentarios de forma libre. estos son
;;; delimitados con #| y |#

#| Este es un comentario de bloque el cual
   puede abarcar multiples líneas y
    #|
       estos pueden ser anidados
    |#
|#


;;; Entorno

;;; Existe una variedad de implementaciones; La mayoría son conformes a los estándares. SBCL
;;; es un buen punto de inicio. Bibliotecas de terceros pueden instalarse fácilmente con
;;; Quicklisp

;;; CL es usualmente desarrollado y un bucle de Lectura-Evaluación-Impresión (REPL), corriendo
;;; al mismo tiempo. El REPL permite la exploración interactiva del programa mientras este esta
;;; corriendo


;;;-----------------------------------------------------------------------------
;;; 1. Operadores y tipos de datos primitivos
;;;-----------------------------------------------------------------------------

;;; Símbolos

'foo ; => FOO  Note que el símbolo es pasado a mayúsculas automáticamente.

;;; INTERN manualmente crea un símbolo a partir de una cadena.

(intern "AAAA")        ; => AAAA
(intern "aaa")         ; => |aaa|

;;; Números

9999999999999999999999 ; enteros
#b111                  ; binario=> 7
#o111                  ; octal => 73
#x111                  ; hexadecimal => 273
3.14159s0              ; simple
3.14159d0              ; double
1/2                    ; proporciones
#C(1 2)                ; números complejos

;;; las funciones son escritas como (f x y z ...) donde f es una función y
;;; x, y, z, ... son los argumentos.

(+ 1 2)                ; => 3

;;; Si deseas crear datos literales use QUOTE para prevenir que estos sean evaluados

(quote (+ 1 2))        ; => (+ 1 2)
(quote a)              ; => A

;;; La notación abreviada para QUOTE es '

'(+ 1 2)               ; => (+ 1 2)
'a                     ; => A

;;; Operaciones aritméticas básicas

(+ 1 1)                ; => 2
(- 8 1)                ; => 7
(* 10 2)               ; => 20
(expt 2 3)             ; => 8
(mod 5 2)              ; => 1
(/ 35 5)               ; => 7
(/ 1 3)                ; => 1/3
(+ #C(1 2) #C(6 -4))   ; => #C(7 -2)

;;; Boleanos

t                      ; true; cualquier valor non-NIL es true
nil                    ; false; también, la lista vacia: ()
(not nil)              ; => T
(and 0 t)              ; => T
(or 0 nil)             ; => 0

;;; Caracteres

#\A                    ; => #\A
#\λ                    ; => #\GREEK_SMALL_LETTER_LAMDA
#\u03BB                ; => #\GREEK_SMALL_LETTER_LAMDA

;;; Cadenas son arreglos de caracteres de longitud fija

"Hello, world!"
"Benjamin \"Bugsy\" Siegel"   ; la barra invertida es un carácter de escape

;;; Las cadenas pueden ser concatenadas

(concatenate 'string "Hello, " "world!") ; => "Hello, world!"

;;; Una cadena puede ser tratada como una secuencia de caracteres

(elt "Apple" 0) ; => #\A

;;; FORMAT es usado para crear salidas formateadas, va desde simple interpolación de cadenas
;;; hasta bucles y condicionales. El primer argumento de FORMAT determina donde irá la cadena
;;; formateada. Si este es NIL, FORMAT simplemente retorna la cadena formateada como un valor;
;;; si es T, FORMAT imprime a la salida estándar, usualmente la pantalla, luego este retorna NIL.

(format nil "~A, ~A!" "Hello" "world")   ; => "Hello, world!"
(format t "~A, ~A!" "Hello" "world")     ; => NIL


;;;-----------------------------------------------------------------------------
;;; 2. Variables
;;;-----------------------------------------------------------------------------

;;; Puedes crear una variable global (ámbito dinámico) usando DEFVAR y DEFPARAMETER
;;; el nombre de la variable puede usar cualquier carácter excepto: ()",'`;#|\

;;; La diferencia entre DEFVAR y DEFPARAMETER es que reevaluando una expresión
;;; DEFVAR no cambia el valor de la variable. DEFPARAMETER, por otro lado sí lo hace.

;;; Por convención, variables de ámbito dinámico tienen "orejeras" en sus nombres.

(defparameter *some-var* 5)
*some-var* ; => 5

;;; Puedes usar también caracteres unicode.
(defparameter *AΛB* nil)

;;; Accediendo a una variable sin asignar tienen como resultado el error
;;; UNBOUND-VARIABLE, sin embargo este es el comportamiento definido. no lo hagas

;;; puedes crear enlaces locales con LET. en el siguiente código, `me` es asignado 
;;; con "dance with you" solo dentro de  (let ...). LET siempre retorna  el valor 
;;; del último `form`.

(let ((me "dance with you")) me) ; => "dance with you"


;;;-----------------------------------------------------------------------------;
;;; 3. Estructuras y colecciones
;;;-----------------------------------------------------------------------------;


;;; Estructuras

(defstruct dog name breed age)
(defparameter *rover*
    (make-dog :name "rover"
              :breed "collie"
              :age 5))
*rover*            ; => #S(DOG :NAME "rover" :BREED "collie" :AGE 5)
(dog-p *rover*)    ; => T
(dog-name *rover*) ; => "rover"

;;; DOG-P, MAKE-DOG, y DOG-NAME son creados automáticamente por DEFSTRUCT


;;; Pares

;;; CONS crea pares. CAR y CDR retornan la cabeza y la cola de un CONS-pair

(cons 'SUBJECT 'VERB)         ; => '(SUBJECT . VERB)
(car (cons 'SUBJECT 'VERB))   ; => SUBJECT
(cdr (cons 'SUBJECT 'VERB))   ; => VERB


;;; Listas

;;; Listas  son estructuras de datos de listas enlazadas, hechas de pares CONS y terminan con un
;;; NIL (o '()) para marcar el final de la lista

(cons 1 (cons 2 (cons 3 nil)))     ; => '(1 2 3)

;;; LIST es una forma conveniente de crear listas

(list 1 2 3)                       ; => '(1 2 3)

;;; Cuando el primer argumento de CONS es un atom y el segundo argumento es una lista,
;;; CONS retorna un nuevo par CONS con el primer argumento como el primer elemento y el
;;; segundo argumento como el resto del par CONS

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

;;; Use APPEND para unir listas

(append '(1 2) '(3 4))             ; => '(1 2 3 4)

;;; o CONCATENATE

(concatenate 'list '(1 2) '(3 4))  ; => '(1 2 3 4)

;;; las listas son un tipo de datos centrales en CL, por lo tanto hay una gran variedad
;;; de funcionalidades para ellas, algunos ejemplos son:

(mapcar #'1+ '(1 2 3))             ; => '(2 3 4)
(mapcar #'+ '(1 2 3) '(10 20 30))  ; => '(11 22 33)
(remove-if-not #'evenp '(1 2 3 4)) ; => '(2 4)
(every #'evenp '(1 2 3 4))         ; => NIL
(some #'oddp '(1 2 3 4))           ; => T
(butlast '(subject verb object))   ; => (SUBJECT VERB)


;;; Vectores

;;; Vectores literales son arreglos de longitud fija

#(1 2 3) ; => #(1 2 3)

;;; Use CONCATENATE para juntar vectores

(concatenate 'vector #(1 2 3) #(4 5 6)) ; => #(1 2 3 4 5 6)


;;; Arreglos

;;; Vectores y cadenas son casos especiales de arreglos.

;;; Arreglos bidimensionales

(make-array (list 2 2))         ; => #2A((0 0) (0 0))
(make-array '(2 2))             ; => #2A((0 0) (0 0))
(make-array (list 2 2 2))       ; => #3A(((0 0) (0 0)) ((0 0) (0 0)))

;;; Precaución: los valores iniciales por defecto de MAKE-ARRAY son implementaciones definidas
;;; para definirlos explícitamente:

(make-array '(2) :initial-element 'unset)  ; => #(UNSET UNSET)

;;; Para acceder al elemento en 1, 1, 1:

(aref (make-array (list 2 2 2)) 1 1 1)     ;  => 0

;;; Este valor es definido por implementación:
;;; NIL en ECL, 0 en SBCL and CCL.

;;; vectores ajustables

;;; los vectores ajustables tienen la misma representación en la impresión como los vectores literales
;;; de longitud fija.

(defparameter *adjvec* (make-array '(3) :initial-contents '(1 2 3)
                                   :adjustable t :fill-pointer t))
*adjvec* ; => #(1 2 3)

;;; Agregando nuevos elementos

(vector-push-extend 4 *adjvec*)   ; => 3
*adjvec*                          ; => #(1 2 3 4)


;;; Conjuntos, ingenuamente son listas:

(set-difference '(1 2 3 4) '(4 5 6 7))   ; => (3 2 1)
(intersection '(1 2 3 4) '(4 5 6 7))     ; => 4
(union '(1 2 3 4) '(4 5 6 7))            ; => (3 2 1 4 5 6 7)
(adjoin 4 '(1 2 3 4))                    ; => (1 2 3 4)

;;; Sin embargo, necesitarás una mejor estructura de datos que listas enlazadas
;;; cuando trabajes con conjuntos de datos grandes

;;; Los Diccionarios son implementados como tablas hash.

;;; Crear tablas hash

(defparameter *m* (make-hash-table))

;;; definir valor

(setf (gethash 'a *m*) 1)

;;; obtener valor

(gethash 'a *m*) ; => 1, T

;;; las expresiones en CL tienen la facultad de retornar multiples valores.

(values 1 2) ; => 1, 2

;;; los cuales pueden ser asignados con MULTIPLE-VALUE-BIND

(multiple-value-bind (x y)
    (values 1 2)
  (list y x))

; => '(2 1)

;;; GETHASH es un ejemplo de una función que retorna multiples valores. El primer
;;; valor es el valor de la llave en la tabla hash: si la llave no existe retorna NIL.

;;; El segundo valor determina si la llave existe en la tabla hash. si la llave no existe
;;; en la tabla hash retorna NIL. Este comportamiento permite verificar si el valor de una
;;; llave es actualmente NIL.

;;; Obteniendo un valor no existente retorna NIL

(gethash 'd *m*) ;=> NIL, NIL

;;; Puedes declarar un valor por defecto para las llaves inexistentes

(gethash 'd *m* :not-found) ; => :NOT-FOUND

;;; Vamos a manejar los multiples valores de retornno en el código.

(multiple-value-bind (a b)
    (gethash 'd *m*)
  (list a b))
; => (NIL NIL)

(multiple-value-bind (a b)
    (gethash 'a *m*)
  (list a b))
; => (1 T)


;;;-----------------------------------------------------------------------------
;;; 3. Funciones
;;;-----------------------------------------------------------------------------

;;; Use LAMBDA para crear funciones anónimas. las funciones siempre retornan el valor 
;;; de la última expresión. la representación imprimible de una función varia entre
;;; implementaciones.

(lambda () "Hello World") ; => #<FUNCTION (LAMBDA ()) {1004E7818B}>

;;; Use FUNCALL para llamar funciones anónimas.

(funcall (lambda () "Hello World"))   ; => "Hello World"
(funcall #'+ 1 2 3)                   ; => 6

;;; Un llamado a FUNCALL es también realizado cuando la expresión lambda es el CAR de
;;; una lista.

((lambda () "Hello World"))           ; => "Hello World"
((lambda (val) val) "Hello World")    ; => "Hello World"

;;; FUNCALL es usado cuando los argumentos son conocidos de antemano. 
;;; de lo contrario use APPLY

(apply #'+ '(1 2 3))   ; => 6
(apply (lambda () "Hello World") nil) ; => "Hello World"

;;; Para nombrar una funcion use  DEFUN

(defun hello-world () "Hello World")
(hello-world) ; => "Hello World"

;;; Los () en la definición anterior son la lista de argumentos

(defun hello (name) (format nil "Hello, ~A" name))
(hello "Steve") ; => "Hello, Steve"

;;; las functiones pueden tener argumentos opcionales; por defecto son NIL

(defun hello (name &optional from)
  (if from
      (format t "Hello, ~A, from ~A" name from)
      (format t "Hello, ~A" name)))

(hello "Jim" "Alpacas")       ; => Hello, Jim, from Alpacas

;;; Los valores por defecto pueden ser especificados


(defun hello (name &optional (from "The world"))
   (format nil "Hello, ~A, from ~A" name from))

(hello "Steve")               ; => Hello, Steve, from The world
(hello "Steve" "the alpacas") ; => Hello, Steve, from the alpacas

;;; Las funciones también tienen argumentos llaves para permitir argumentos no positionados

(defun generalized-greeter (name &key (from "the world") (honorific "Mx"))
  (format t "Hello, ~A ~A, from ~A" honorific name from))

(generalized-greeter "Jim")
; => Hello, Mx Jim, from the world

(generalized-greeter "Jim" :from "the alpacas you met last summer" :honorific "Mr")
; => Hello, Mr Jim, from the alpacas you met last summer


;;;-----------------------------------------------------------------------------
;;; 4. Igualdad
;;;-----------------------------------------------------------------------------

;;; CL tiene un sistema sofisticado de igualdad. Una parte es tratada aquí.

;;; Para números use `=`
(= 3 3.0)               ; => T
(= 2 1)                 ; => NIL

;;; Para identidad de objetos (aproximadamente) use EQL
(eql 3 3)               ; => T
(eql 3 3.0)             ; => NIL
(eql (list 3) (list 3)) ; => NIL

;;; para listas, cadenas y bit vectores use EQUAL
(equal (list 'a 'b) (list 'a 'b)) ; => T
(equal (list 'a 'b) (list 'b 'a)) ; => NIL


;;;-----------------------------------------------------------------------------
;;; 5. Control de flujo
;;;-----------------------------------------------------------------------------

;;; Condicionales

(if t                ; testar expresión
    "this is true"   ; then expression
    "this is false") ; else expression
; => "this is true"

;;; En condicionales, todo valor non-NIL es tratado como true

(member 'Groucho '(Harpo Groucho Zeppo)) ; => '(GROUCHO ZEPPO)
(if (member 'Groucho '(Harpo Groucho Zeppo))
    'yep
    'nope)
; => 'YEP

;;; COND en cadena una serie de pruebas para seleccionar un resultado
(cond ((> 2 2) (error "wrong!"))
      ((< 2 2) (error "wrong again!"))
      (t 'ok)) ; => 'OK

;;; TYPECASE evalua sobre el tipo del valor
(typecase 1
  (string :string)
  (integer :int))
; => :int


;;; Bucles

;;; Recursión

(defun fact (n)
  (if (< n 2)
      1
    (* n (fact(- n 1)))))

(fact 5) ; => 120

;;; Iteración

(defun fact (n)
  (loop :for result = 1 :then (* result i)
     :for i :from 2 :to n
     :finally (return result)))

(fact 5) ; => 120

(loop :for x :across "abcd" :collect x)
; => (#\a #\b #\c #\d)

(dolist (i '(1 2 3 4))
  (format t "~A" i))
; => 1234


;;;-----------------------------------------------------------------------------
;;; 6. Mutación
;;;-----------------------------------------------------------------------------

;;; use SETF para asignar un valor nuevo a una variable existente. Esto fue demostrado
;;; previamente en el ejemplo de la tabla hash.

(let ((variable 10))
    (setf variable 2))
; => 2

;;; Un estilo bueno de lisp es minimizar el uso de funciones destructivas y prevenir
;;; la mutación cuando sea posible.


;;;-----------------------------------------------------------------------------
;;; 7. Clases y objetos
;;;-----------------------------------------------------------------------------

;;; No más clases de animales, tengamos transportes mecánicos impulsados por el humano

(defclass human-powered-conveyance ()
  ((velocity
    :accessor velocity
    :initarg :velocity)
   (average-efficiency
    :accessor average-efficiency
   :initarg :average-efficiency))
  (:documentation "A human powered conveyance"))

;;; Los argumentos de  DEFCLASS, en orden son:
;;; 1. nombre de la clase
;;; 2. lista de superclases
;;; 3. slot list
;;; 4. Especificadores opcionales

;;; cuando no hay lista de superclase, la lista vacia indica clase de 
;;; objeto estándar, esto puede ser cambiado, pero no mientras no sepas
;;; lo que estas haciendo. revisar el arte del protocolo de meta-objetos
;;; para más información.

(defclass bicycle (human-powered-conveyance)
  ((wheel-size
    :accessor wheel-size
    :initarg :wheel-size
    :documentation "Diameter of the wheel.")
   (height
    :accessor height
    :initarg :height)))

(defclass recumbent (bicycle)
  ((chain-type
    :accessor chain-type
    :initarg :chain-type)))

(defclass unicycle (human-powered-conveyance) nil)

(defclass canoe (human-powered-conveyance)
  ((number-of-rowers
    :accessor number-of-rowers
    :initarg :number-of-rowers)))

;;; Invocando DESCRIBE en la clase  HUMAN-POWERED-CONVEYANCE en REPL obtenemos:

(describe 'human-powered-conveyance)

; COMMON-LISP-USER::HUMAN-POWERED-CONVEYANCE
;  [symbol]
;
; HUMAN-POWERED-CONVEYANCE names the standard-class #<STANDARD-CLASS
;                                                    HUMAN-POWERED-CONVEYANCE>:
;  Documentation:
;    A human powered conveyance
;  Direct superclasses: STANDARD-OBJECT
;  Direct subclasses: UNICYCLE, BICYCLE, CANOE
;  Not yet finalized.
;  Direct slots:
;    VELOCITY
;      Readers: VELOCITY
;      Writers: (SETF VELOCITY)
;    AVERAGE-EFFICIENCY
;      Readers: AVERAGE-EFFICIENCY
;      Writers: (SETF AVERAGE-EFFICIENCY)

;;; Tenga en cuenta el comportamiento reflexivo disponible. CL fue diseñado
;;; para ser un systema interactivo

;;; para definir un método, encontremos la circunferencia de la rueda usando
;;; la ecuación  C = d * pi

(defmethod circumference ((object bicycle))
  (* pi (wheel-size object)))

;;; PI es definido internamente en CL

;;; Supongamos que descubrimos que el valor de eficiencia del número de remeros
;;; en una canoa es aproximadamente logarítmico. Esto probablemente debería
;;; establecerse en el constructor / inicializador.

;;; Para inicializar su instancia después de que CL termine de construirla:

(defmethod initialize-instance :after ((object canoe) &rest args)
  (setf (average-efficiency object)  (log (1+ (number-of-rowers object)))))

;;; luego para construir una instancia y revisar la eficiencia promedio

(average-efficiency (make-instance 'canoe :number-of-rowers 15))
; => 2.7725887


;;;-----------------------------------------------------------------------------
;;; 8. Macros
;;;-----------------------------------------------------------------------------

;;; las Macros le permiten extender la sintaxis del lenguaje, CL no viene con
;;; un bucle WHILE, por lo tanto es facil escribirlo, Si obedecemos nuestros
;;; instintos de ensamblador, terminamos con:

(defmacro while (condition &body body)
    "While `condition` is true, `body` is executed.
`condition` is tested prior to each execution of `body`"
    (let ((block-name (gensym)) (done (gensym)))
        `(tagbody
           ,block-name
           (unless ,condition
               (go ,done))
           (progn
           ,@body)
           (go ,block-name)
           ,done)))

;;; revisemos la versión de alto nivel para esto:

(defmacro while (condition &body body)
    "While `condition` is true, `body` is executed.
`condition` is tested prior to each execution of `body`"
  `(loop while ,condition
         do
         (progn
            ,@body)))

;;; Sin embargo, con un compilador moderno, esto no es necesario; El LOOP se 
;;; compila igualmente bien y es más fácil de leer.

;;; Tenga en cuenta que se utiliza ```, así como `,` y `@`.  ``` es un operador
;;; de tipo de cita conocido como quasiquote; permite el uso de `,` . `,` permite
;;; variables "entre comillas". @ interpola las listas.

;;; GENSYM crea un símbolo único que garantiza que no existe en ninguna otra parte
;;; del sistema. Esto se debe a que las macros se expanden en el momento de la compilación
;;; y las variables declaradas en la macro pueden colisionar con las variables utilizadas
;;; en un código regular.

;;; Consulte Practical Common Lisp y On Lisp para obtener más información sobre macros.

Otras Lecturas

Información extra

Creditos

Muchas Gracias a la gente de Scheme por proveer un gran punto de inicio el cual puede ser movido fácilmente a Common Lisp


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Originalmente contribuido por Paul Nathan, y actualizado por 0 colaborador(es).