20. Списки свойств атомов и структура списков

До сих пор атом рассматривался только как уникальный указатель, обеспечивающий быстрое выяснение различимости имен, названий или символов. В настоящем разделе описываются списки свойств, которые начинаются или находятся в указанных ячейках.

Каждый атом имеет список свойств. Когда атом читается (вводится) впервые, тогда для него создается пустой список свойств, который потом можно заполнять. Список свойств устроен как специальная структура, подобная записям в Паскале, но указатели в такой записи сопровождаются тэгами, символизирующими тип хранимой информации. Первый элемент этой структуры расположен по адресу, который задан в указателе. Остальные элементы доступны по этому же указателю с помощью ряда специальных функций. Элементы структуры содержат различные свойства атома. Каждое свойство помечается атомом, называемым индикатором, или расположено в фиксированном поле структуры.

В первых реализациях Лиспа все системные свойства объектов располагались по единой схеме. Перечислим некоторые из индикаторов таких свойств.

• PNAME — печатное имя атома для нужд ввода-вывода.

• EXPR — S-выражение, определяющее функцию с именем атом, в списке свойств которого встречается EXPR.

• SUBR — функция, определенная подпрограммой на машинном языке.

• APVAL — постоянное значение атома, рассматриваемого как переменная.

В списке свойств атома NIL было два индикатора, PNAME и APVAL, со значением NIL.

Более детально диаграммы списков свойств приведены в описании Lisp 1.5. [1 (не найдено)].

Здесь достаточно принять к сведению, что реализация атомарных объектов — это сложная структура данных, в свою очередь представленная списками.

С помощью функции get в форме (get x i) можно найти для атома x свойство, индикатор которого равен i.

Значением (get ‘FF ‘EXPR) будет (LAMBDA (X) (COND ... )), если определение FF было предварительно задано с помощью (defun FF (X)( COND ... ).

Свойство с его индикатором может быть вычеркнуто - удалено из списка функцией remprop в форме (remprop x i).

С середины 70-х годов возникла тенденция повышать эффективность разработкой специальных структур, отличающихся в разных реализациях. Существуют реализации, например, muLisp, допускающие работу с представлениями атома как с обычными списками посредством функций car, cdr.

Согласно стандарту Common Lisp, глобальные значения переменных и определения функций хранятся в фиксированных полях структуры атома. Они доступны с помощью специальных функций, symbol-function и symbol-value. Список произвольных свойств можно получить с использованием функции symbol-plist. Функция remprop в Clisp удаляет лишь первое вхождение заданного свойства. Новое свойство можно ввести формой вида:

(setf (get ATOM INDICATOR ) PROPERTY )

Числа представляются в Лиспе как специальный тип атома. Атом такого типа состоит из указателя с тэгом, специфицирующим слово как число, тип этого числа и адрес собственно числа произвольной длины. В отличие от обычного атома одинаковые числа при хранении не совмещаются.

До этого момента списки рассматривались на уровне текстового ввода-вывода. В настоящем разделе анализируется кодовое представление списков внутри машины и сборщик мусора, обеспечивающий повторное использование памяти.