Lisp

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John McCarthy en 2006

Lisp (ou LISP, pour LISt Processing, « traitement de listes ») est le nom d’une famille de langages de programmation fonctionnels. Elle a été inventée par l’américain John McCarthy, chercheur en intelligence artificielle (une branche de l’informatique) en 1958.

Les langages Lisp les plus connus (et les plus utilisés aujourd’hui) sont Common Lisp, Scheme et Clojure, ainsi qu’Emacs Lisp qui est utilisé par l’éditeur de texte Emacs.

Même si Lisp englobe plusieurs langages, on en parle souvent comme d’un langage particulier (« le Lisp » ou simplement « Lisp ») pour en évoquer le principe général.

Lisp est l’un des langages de programmation les plus simples en termes de syntaxe : tout y est soit symbole (les nombres, les noms), soit parenthèse. C’est aussi l’un des langages les plus proches de l’idée mathématique de « programme informatique » et il possède des propriétés extrêmement puissantes, comme l’homoiconicité (le fait qu’un programme puisse se représenter avec les structures du langage lui-même ; dans le cas de Lisp, avec les listes).

Principes[modifier | modifier le wikicode]

Tout commence par une liste :

(A B C)

C’est une liste de trois symboles : A, B et C. Pour Lisp, c’est aussi l’appel de la fonction A à laquelle on donne B et C en entrée. Par exemple, l’évaluation (c’est-à-dire le calcul) de la liste :

(+ 2 3)

correspond à l’appel de la fonction « + » (addition) sur 2 et 3. Pour Lisp, c’est donc équivalent à la valeur 5.

Pour faire comprendre à Lisp qu'on veut parler d'une « vraie » liste (une simple suite d’éléments), et pas d’un appel de fonction comme au-dessus, il faut le lui dire avec l’« opérateur quote » :

quote (+ 2 3)

ou

'(+ 2 3)

(En anglais, « quote » désigne l’apostrophe « ' ».)

Lisp n'essaie plus d'appliquer « + » à 2 et 3 car ce n’est plus une fonction pour lui, juste un symbole comme les autres. Il comprend donc que l’on parle de la suite de symboles « + 2 3 ». On peut le voir avec la fonction print, qui affiche des choses à l’écran :

(print (+ 2 3))

affiche :

5

alors que

(print '(+ 2 3))

affiche :

(+ 2 3)

On remarque que l’on n’a pas écrit « 2 + 3 » mais « + 2 3 ». C’est juste la notation qui change :

  • « 2 + 3 » utilise la notation infixe, car l’opérateur « + » est entre les opérandes (infixe) ;
  • « + 2 3 » utilise la notation préfixe (ou notation polonaise), où l’on met l’opérateur tout devant (préfixe). Cela signifie la même chose, c’est juste une écriture différente, bien plus pratique en Lisp (comme dans la plupart des langages fonctionnels). En effet, rien ne différencie, par exemple, « + » et « print » : ce sont toutes les deux des fonctions ! Pourquoi alors utiliser « + » en notation infixe et « print » en préfixe ? Toutes les fonctions sont donc préfixes en Lisp, ce qui simplifie beaucoup la grammaire du langage et sa représentation mathématique.

On peut définir nos propres fonctions avec l’opérateur defun :

(defun carré (n) (* n n))

Lisp connaît désormais la fonction carré ! Elle prend un nombre (n) et lui applique la fonction :

(* n n)

On reconnaît bien la fonction carré : dans la notation « habituelle », infixe, on écrirait « n × n », c’est-à-dire .

Il est intéressant de remarquer que créer la fonction carré s’est fait en appelant une autre fonction… La fonction defun qui prend en entrée le nom de la nouvelle fonction, ses arguments et sa valeur de retour ! C’est normal, car Lisp est un langage fonctionnel : dans les langages fonctionnels, tout passe par des fonctions et leurs valeurs. On a aussi utilisé des listes… forcément, on fait du Lisp !

Utilisations[modifier | modifier le wikicode]

Lisp a été largement utilisé dans le domaine de l'intelligence artificielle symbolique quand celui-ci était très actif ; John McCarthy a d'ailleurs beaucoup contribué lui-même à l'essor de ce domaine de recherche.

Le logiciel libre de calcul formel Maxima est majoritairement écrit en Lisp1. Il provient de Macsyma, le premier des logiciels de calcul formel (créé dans les années 1970) qui était lui aussi conçu en Lisp et qui a fortement influencé ceux d'aujourd'hui (comme Mathematica et Maple).


Références[modifier | modifier le wikicode]

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