为什么必须使用 null 才能在方案中获得正确的列表？

Question

我意识到这完全是一个n00b问题，但我很好奇，我想我在这里可能比其他地方得到更好的解释。这是一个列表（我正在使用 Dr.Scheme），

> (list 1 2 3)
(1 2 3)

我认为这只是糖：

> (cons 1 (cons 2 (cons 3 null)))
(1 2 3)

另一方面，它还有其他作用：

> (cons 1 (cons 2 3))
(1 2 . 3)

我的问题是，为什么会有所不同？要求列表末尾为空有什么意义？

Answer 1

列表的定义是递归的。

 1. The null list (empty list) is a list
 2. A list is made up of an item cons a list

所以这些是列表：

1. null  => ()  --read as empty list
2. cons 3 null  =>  (3)
3. cons2 (cons 3 null)  => (2, 3) 

您给出的最后一个示例 cons 2 3 不符合此列表定义，因此它不是列表。也就是说 cons 接受一个项目和一个列表。 3 不是列表。

Answer 2

cons 将一个新元素添加到列表的开头，因此您在编写时所做的事情

(cons 1 (cons 2 (cons 3 null)))

是：递归地将项目添加到不断增长的列表中，从 null 开始，它被定义为空列表 ()。当您调用 (cons 2 3) 时，您并不是从空列表开始，因此不会通过在其开头附加 2 来构造列表。

Answer 3

Lisp，包括Scheme，都是动态类型的，“Lisp 方式”是在单个数据结构上拥有许多函数，而不是针对不同任务使用不同的数据结构。

那么问题是“在列表末尾要求 null 有什么意义？”这个问题不太合适。

cons 函数不要求您提供 cons 对象或 nil 作为其第二个参数。如果第二个参数不是 cons 对象或 nil，那么您将得到一对而不是列表，并且运行时不会使用列表表示法打印它，而是使用点。

因此，如果您想构造形状像列表的东西，请为 cons 提供一个列表作为其第二个参数。如果你想构造其他东西，那么给 cons 其他东西作为它的第二个参数。

如果您想要一个恰好包含两个值的数据结构，则对非常有用。对于一对，您不需要末尾的 nil 来标记其长度，因此效率更高一些。对列表是键到值映射的简单实现； common lisp 具有支持此类属性列表的函数作为其标准库的一部分。

因此，真正的问题是“为什么可以使用相同的 cons 函数构造对和列表？”，而答案是“当您只需要一个数据结构时，为什么要使用两个数据结构？”

Answer 4

cons 语句用于分配 car 为 obj1 且 cdr 为 obj2 的对。

(cons obj1 obj2)

因此，有必要以 null 结束 cons 语句，以便我们知道我们已到达列表末尾。

> (cons 1 (cons 2 3))
(1 2 . 3)

在该示例中，cdr将是一对<2，3>。其中 2 是汽车，3 是 cdr。不等于：

(list 1 2 3)