SICP学习笔记之一

1. 目的

本文档为SICP学习笔记。

SICP，是“Structure and Interpretation of Computer Programs”的缩写，中文译名为“计算机程序的构造和解释”。SICP初版于1984年，1996年发行第二版。本书是麻省理工学院(MIT)计算机科学的入门教材(对应着大名鼎鼎的MIT课程 6.001)，斯坦福、牛津、东京大学等世界100多所大学也用SICP作教材。

可以在网站上 http://mitpress.mit.edu/sicp/ 上获取此书的相关信息。

要解释清楚什么是计算机科学(Computer Science，简称 CS)，即便是资深的业内人士，也往往会觉得无从说起。其实CS本身是一门充满了挑战、而又趣味盎然的学科。从看起来吓煞人的SICP着手，反而能很快体会到这种趣味。



2. Scheme入门
2.1 准备工具

SICP很明智地选择了Lisp。对于一个新手来说，C/C++、Java、Python、Ruby等等众多带有工程味道的语言，任何一门就足以让人望而却步。吭哧吭哧学会了某种语言，突然发觉要用这门语言来做点正事仍然是茫然无措。

Lisp像围棋，易学难精，对于初学者和大师，都觉得变化无穷。Lisp有很多种方言，不用解释什么，先去下载一个DrScheme吧， http://www.drscheme.org/，安装并运行，就像下面这个样子，很简单吧。



2.2 轻松上手

学习Scheme很容易，需要注意以下几点就可以了。

第一，Scheme采用了所谓的“前缀表示”。刚开始不习惯，时间长了就觉得很美。看几个例子：

(+ 2 3)
5

(+ 2 3 4)
9

相信看明白了吧，(+ 2 3) 代表 2 + 3，(+ 2 3 4) 代表 2 + 3 + 4，优点也能看出一点了，三个数相加只用了一个“+”，就算有1万个数相加，也只有一个“+”。

第二，用括号来区分表达式。括号后面的第一个符号，代表了某种运算或者行为，后面的符号，代表了运算或行为涉及的对象。还是看几个例子。

(* 2 3)
6

(/ 10 2)
5

第三，表达式可以嵌套。这个也不复杂，看例子。

(+ (* 3
        (+ (* 2 4)
           (+ 3 5)))
     (+ (- 10 7)
        6))
57

第四，命名。前面都是针对具体的数进行操作，通过define，可以定义变量，有了变量，才有程序开发。还是看例子。

(define two 2)
2

(* 10 two)
20

看起来也很简单，定义了一个变量，名字是“two”，与数字“2”关联。

2.3 定义过程

这一步是魔幻世界的入口，需要仔细体会。明白了过程的定义，Scheme这门语言也就基本上搞定了。还是直接看例子。

(define (square x) (* x x))

这就是一个完整的过程定义，先看看会得到什么结果。

(square 5)
25

(square 1.5)
2.25

基本上清楚了，(define (square x) (* x x)) 定义了一个过程，这个过程的作用是计算某个数的平方。将定义拆分开，仔细看一下，包括了两个表达式。

(square x)表明了这个过程的名字是“square”，这个过程需要一个参数。

(* x x)这是过程的真正定义，表明了把参数乘以自身，也就是参数的平方。

所有的过程，都是这么定义的，在过程中可以引用已经定义好的过程。看这个例子。

(define (triple x) (* x (square x)))

根据上面的说明，此表达式定义了一个过程，名字叫做“triple”，有一个输入参数，这个过程，是把这个输入参数乘以(square x)，根据前面的定义，“square”是把这个参数平方，因此可以知道过程“triple”是把这个参数立方。验证一下。

(triple 5)
125

(triple 1.5)
3.375