Scheme 中的 pair 和 list 简述

pair

(cons 1 2)
> (1 . 2)

系统返回(1 . 2)。cons 操作给两个地址分配了内存空间，并把存放指向 1 的地址放在一个空间，把存放指向2的地址放在另一个空间。存放指向1的地址的内存空间被称作 car 部分，对应的，存放指向2的地址的内存空间被称作 cdr 部分。
car 和 cdr 分别是寄存器地址部分（Contents of the Address part of the Register）和寄存器减量部分（Contents of the Decrement part of the Register）的简称。这些名字最初来源于 Lisp 首次被实现所使用的硬件环境中内存空间的名字。这些名字同时也表明 Cons 单元的本质就是一个内存空间。
cons 这个名字是术语构造（construction）的简称。

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(cons 1 (cons 2 (cons 3 (cons 4 5))))
=>  (1 2 3 4 . 5)

(1 2 3 4 . 5) 是对 (1 . (2 . (3 . (4 . 5)))) 的一种简化。

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> (cadr f)
2
> (car (cdr f))  ;等价
2

> (define f (cons 1 (cons 2 (cons 3 (cons 4 5)))))
> f
(1 2 3 4 . 5)
> (car f)
1
> (cdr f)
(2 3 4 . 5)
> (cadr f)
2

> (define f (cons 1 (cons 2 (cons 3 (cons 4 (cons 5 6))))))
> f
(1 2 3 4 5 . 6)
> (cddddr f)
(5 . 6)
> (cdddddr f)
. . cdddddr: undefined;
 cannot reference undefined identifier

最多支持四级操作。c...r

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> (define f (cons 1 2))
> f
(1 . 2)
> (set-car! f 10)
> f
(10 . 2)
> (set-cdr! f 20)
> f
(10 . 20)

> (define f (cons 1 (cons 2 3)))
> f
(1 2 . 3)
> (set-cdr! f 4)
> f
(1 . 4)

使用 set-car! 或 set-cdr! 修改 .

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list

2.2.1 Representing Sequences

> '(1 2 3)
(1 2 3)
> (list 1 2 3)
(1 2 3)
> (define f (list 1 2 3))
> f
(1 2 3)
> (list-ref f 0) ;通过索引取值
1
> (list-ref f 2)
3
> (list-tail f 2) ;返回给定索引及以后的所有值
(3)
> (list-tail f 0)
(1 2 3)

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pair?， list? 和 null? 判断过程可以分别用来检查它们的参数是不是一个序对，列表或空列表。

Scheme 中的 booleans 类型用 #t、#f 来分别表示 true 和 false 。

> (pair? '(1 . 2))
#t
> (pair? '(1 2))
#t
> (pair? '())
#f
> (pair? '(1 . 2))
#t
> (pair? '(cons 1 2))
#t
> (pair? '(1 2 3))
#t
> (pair? (list 1 2 3))
#t
> (list? '(1 2 3))
#t
> (list? (cons 1 2))
#f

> (list? (cons 1 (cons 2 3)))
#f
> (list? (cons 1 (cons 2 '())))
#t
> (list? (cons 1 '()))
#t
> (null? '())
#t

> (list 1 2 3 4)
(1 2 3 4)
> (define f (cons 1 (cons 2 (cons 3 (cons 4 '())))))
> f
(1 2 3 4)
> (list? f)
#t

连续的点对且以nil（'()）结尾，形似 C语言 的链表，而用list?判断得到的结果也为真。

在 SICP 一书中 nil 用于表示序对 ( pair ) 的链结束，也可以当作一个不包含任何元素的序列，空表。

不过作者推荐直接使用 '() 表示空表，而舍弃变量 nil 。

> (define f (list 1 2 3 4))
> f
(1 2 3 4)
> (car f)
1
> (cdr f)
(2 3 4)
> (cddr f)
(3 4)
> (caddr f)
3

可以向前面一样使用 car 和 cdr 。

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> (define x '(1 2 3))
> (define y '(4 5 6))
> (define z (append x y)) ;合并两个 list 
> z
(1 2 3 4 5 6)
> x
(1 2 3)
> y
(4 5 6)