Symbolické programovanie a LISP, zima 2000/2001

(vychádza z prednášky Funkcionálne programovanie, Ivan Kalaš)
Petrovič Pavol, Ústav Informatiky, č.d. 15
e-mail: ppetrovi@dent.ii.fmph.uniba.sk
www k prednáške: http://www.ii.fmph.uniba.sk/vyuka/lisp

6.prednáška

Model prostredí

• prostredie ("frame") = tabuľka väzieb,
• model prostredí = "strom" prostredí,

príklad:

[] (define x 3)	x
[] (define y 2)	y
[] (let ((x *) (z 3)) (x 2 z))	6
[] (let ((y 5) (z *)) (list x y z))	(3 5 *)
[] x	3
[] y	2
[] z	#<undefined>

set!

(set! <variable> <value>)

• funkcia zmení hodnotu premennej <variable> na <value>,
• premenná <variable> musí v danom prostredí existovať,
• hoci je výsledok aplikácie set! normálne nedefinovaný, v PCSCHEME 4 je to <value>,

[] (define a 3)	a
[] a	3
[] (set! a 4)	#<undefined>
[] a	4

pravidlá

1. existuje koreň stromu, globálne prostredie, v ktorom sa (väčšinou) vyhodnocujú S-výrazy z príkazového riadku,
2. ak sa premenná v danom prostredí nenachádza, jej hodnota sa zisťuje v nadriadenom (rodičovskom) prostredí - rekurzívne,
3. vyhodnocovanie funkcie je viazané na konkrétne prostredie, t.j.
   funkcia si uchováva aj informáciu o prostredí, v ktorom sa má vyhodnocovať jej aplikácia,

vyhodnocovanie S-výrazov

1. jednoduché S-výrazy
   1. číslo -> číslo,
   2. symbol -> S-výraz s ním asociovaný,
2. zložité S-výrazy (S0 S1 ... Sn)
   1. primitívy,
   2. funkcie -
      postup vyhodnocovania:
      1. pod prostredím, na ktoré je viazaná funkcia (eval S0), sa vytvorí potomok, nové prostredie,
      2. v novom prostredí sa vytvoria väzby medzi formálnymi argumentami funkcie (eval S0) a S-výrazmi (eval S1), ... (eval Sn),
      3. v novom prostredí sa vyhodnotí telo funkcie (eval S0)

• funkcie sa v prostrediach zobrazia dvoma spojenými kruhmi,
• prvý kruh odkazuje na definíciu funkcie (t.j. na zoznam argumentov a telo),
• druhý kruh odkazuje na prostredie zviazané s aplikáciou funkcie,

príklad funkcie square

[] (square 3)

9

S-výraz "(* x x)" sa vyhodnotí v prostredí env1,

príklady

• funkcia square-sum

[] (square-sum 2 -1)

5

poznámka: Zámerne sa vynechalo vyhodnocovanie funkcie +, kedže jej definícia nie je dostupná - tento prístup sa uplatní aj pri dalších príkladoch.

• funkcia fact

[] (fact 3)

6

banka1

nevýhoda: Premenná account je definovaná v globálnom prostredí, takže je voľne prístupná komukoľvek, čo pri bankových operáciách nie je vhodné.

banka2

[] (withdraw2 50)

950

• k premennej account má prístup jedine funkcia withdraw2,
• let je skratka za aplikovanie lambda (pozri 2.prednášku),

banka3

[] (define withdraw3        (create-account1 1000))

withdraw3

[] (withdraw3 50)

950

banka4

[] (define withdraw4        (create-account2 1000)	withdraw4
[] (withdraw4 50)	950

Spolu s aktuálnou výškou konta je v prostredí uložená aj počiatočná výška.

banka5

[] (define account1        (create-account3 1000))

account1

[] ((account1 'withdraw) 50)

950

banka6

Uvedený program (samozrejme) stále nezodpovedá požiadavkám spoľahlivého a bezpečného bankového programu.

vylepšenia:

• heslá
• aktuálny stav zobraziť až na požiadanie, nie pri každej bankovej operácii
• história bankových operácií
• ...

Last Updated on 09-Nov-2000
By Petrovic Pavol
E-mail: ppetrovi@dent.ii.fmph.uniba.sk