Слайд 2
Назначение проекта
Интерпретатор Лиспа, предназначенный для использования в учебном
процессе;
Включающий все возможности создания windows-приложений (графический интерфейс пользователя, оконная
графика, файлы, COM-объекты);
Поддерживающий все основные типы данных;
Не требующий никаких дополнительных библиотек или компонентов.
Реализация основана на подходе, описанном в книге
C.C. Лаврова и Г.С. Силагадзе “Автоматическая обработка данных. Язык Лисп и его реализация”. М. 1978 г.
Слайд 3
Ранние версии соответствовали стандарту Лисп 1
Начиная с
редакции ядра 1.13.1 предпринимаются систематические попытки приблизить HomeLisp к
стандарту Common Lisp (Лисп 2):
была введена лексическая область видимости переменных и обеспечены замыкания.
Слайд 4
В этом сообщении будут рассмотрены изменения двух последних
лет:
- Рациональные и комплексные числа;
- Многозначные функции;
- Универсальный итератор
iter;
- Структуры;
- Интерфейс с winAPI
Слайд 5
Рациональные числа
До сих пор Лисп остается чуть ли
не единственным языком, поддерживающим рациональную арифметику.
Слайд 6
Действия с рациональными числами
(+ 4 1/3)
==> 13/3
(+ 1/2
1/3)
==> 5/6
(sin -1/2)
==> -0.479425538604203
(/ 1 2)
==> 1/2
(+ 3.0 1/2)
==>
3.5
Слайд 7
Какую пользу можно извлечь из рациональных чисел в
учебно-методическом плане?
Слайд 8
Известная задача
Вычислить с наперед заданной точностью eps синус
и косинус по формуле Тэйлора:
cos(x)=1-(x2/2!)+(x4/4!)-(x6/6!)+...
sin(x)=x-(x3/3!)+(x5/5!)-(x7/7!)+...
Слайд 9
float Cos(float x, float eps)
{
float
s,a,n;
s=a=n=1;
while (1)
{
a=-a*x*x/(n*(n+1));
s+=a;
if (fabs(a) <= eps) break;
n+=2;
}
return s;
}
Слайд 10
0.000e+000 1.000000e+000 1.000000e+000 0.000000e+000
5.000e-002 9.987503e-001 9.987502e-001 1.000000e-008
1.000e-001 9.950042e-001
9.950042e-001 0.000000e+000
1.500e-001 9.887711e-001 9.887711e-001 0.000000e+000
2.000e-001 9.800666e-001 9.800666e-001 0.000000e+000
x cos(x) Cos(x) Расхождение
Катастрофа!
1.850e+001 9.395249e-001 1.144768e+000 2.052426e-001
1.900e+001 9.887046e-001 9.913036e-001 2.599001e-003
1.950e+001 7.958150e-001 6.106047e-001 1.852103e-001
2.900e+001 -7.480575e-001 1.315880e+004 1.315954e+004
2.950e+001 -3.383192e-001 3.822034e+003 3.822372e+003
3.000e+001 1.542515e-001 -2.368533e+003 2.368688e+003
Слайд 11
Причина заключается в том, что плавающая арифметика коварна
– при суммировании рядов подобного типа происходит катастрофическая потеря
точности.
Как решить эту проблему?
Помогут рациональные числа!
Слайд 12
(defun my-cos (x &optional (eps 1E-8))
(let ((a
1) (s 1) (k 0))
(loop
(when (<= (abs a) eps) (return s))
(setq a (- (/ (* a x x) (+ k 1) (+ k 2)))
s (+ s a)
k (+ k 2)))))
Слайд 13
24370613165454113267560338608221954982554281385203094554670358004072039248121649326796191979218353411428243256901695353743984506265611950655237792210831033740166338199817232878060581913569126766599
/ 25255410493873184332225648114958816946608988211936130235611855567635907889663184438789801530068885022105337104695728469968259460206109490815736175504358202660509266505949702813572299506856327202849
(my-cos 50)
Слайд 14
Переведем его в десятичную дробь:
(rat2flo 24370613165454113267560338608221954982554281385203094554670358004072039248121649326796191979218353411428243256901695353743984506265611950655237792210831033740166338199817232878060581913569126766599/25255410493873184332225648114958816946608988211936130235611855567635907889663184438789801530068885022105337104695728469968259460206109490815736175504358202660509266505949702813572299506856327202849)
?0.964966028620532
А теперь возьмем
значение cos(50), вычисленное библиотечной функцией
(cos 50)
? 0.964966028492113
Слайд 15
Комплексные числа
В HomeLisp комплексные числа представляются точно в
таком же виде, как в Common Lisp:
(* 1/3 #C(1
1))
==> #C(1/3 1/3)
(* -0.7 #C(1 1))
==> #C(-0.7 -0.7)
(* #C(0 1) #C(0 1))
==> -1
(sin #C(1 1))
==> #C(1.29845758141598 0.634963914784736)
(sqrt -1)
==> #C(0.0 1.0)
Слайд 16
Многозначные функции
Для работы с функциями, возвращающими множество значений,
предназначены специальные функции
MULTIPLE-VALUE-BIND
и
VALUES
Слайд 17
(defun truncate (x y) (values (\ x y)
(% x y)))
==> TRUNCATE
(truncate 1 2)
==> 0
1
(truncate 7 2)
==>
3
1
(multiple-value-bind (a b)
(truncate 7 2) (printline a) (printline b))
3
1
==> 1
Слайд 18
Don’t loop, iterate!
https://common-lisp.net/project/iterate/doc/
В HomeLisp реализовано достаточно широкое подмножество
функций универсального итератора.
Слайд 19
(defun decart (x y)
(let ((r nil))
(iter (for a in x)
(iter (for
b in y)
(collecting (list a b) into r))) r))
(decart '(a b c) '(1 2))
==> ((A 1) (A 2) (B 1) (B 2) (C 1) (C 2))
Слайд 20
Структуры
Главным является макро DEFSTRUCT, которое получает на вход
имя структуры и имена полей, а порождает набор функций
доступа к полям и копирования структуры. Вызовы функций доступа можно использовать совместно с макро SETF для модификации полей.
Слайд 21
(defstruct ship x y vx vy w)
==> (STRUCTURE)
(setq
*s1* (make-ship :x 11 :y 11 :vx 0 :vy
0 :w 6000))
==> (SHIP :X 11 :Y 11 :VX 0 :VY 0 :W 6000)
(setf (ship-x *s1*) 111)
==> 111
*s1*
==> (SHIP :X 111 :Y 11 :VX 0 :VY 0 :W 6000)
(setq *s2* (copy-ship *s1*))
==> (SHIP :X 111 :Y 11 :VX 0 :VY 0 :W 6000)
*s2*
==> (SHIP :X 111 :Y 11 :VX 0 :VY 0 :W 6000)
Слайд 22
Интерфейс с WinAPI
Интерфейс с WinAPI обеспечивается тремя функциями:
-
LOADLIBRARY;
- FREELIBRARY;
- CALLAPI.
Слайд 23
(defun Graphic ()
(let* ((user32 (loadlibrary "user32.dll"))
(gdi32 (loadlibrary "gdi32.dll"))
(hwnd (callAPI user32 "GetActiveWindow"))
(hdc (callAPI user32 "GetDC" (list 'val hwnd)))
(penR (callAPI gdi32 "CreatePen"
(list 'val (bit2fix (QBColor 12)))
(list 'val 3)
(list 'val 1)))
(penB (callAPI gdi32 "CreatePen"
(list 'val (bit2fix (QBColor 8)))
(list 'val 1)
(list 'val 1)))
(hbr (callAPI gdi32 "CreateSolidBrush"
(list 'val (bit2fix (QBColor 15)))))
