Common Lisp

Числовые типы включают в себя целые, дроби, числа с плавающей запятой и комплексные числа[2]. Common Lisp даёт возможность использовать большие числа для представления любых величин с большей точностью.

Литеры в Common Lisp не ограничены ASCII, большинство современных реализаций поддерживает Юникод.

Понятие символа, практически не используемое в таком виде в других языках — одно из ключевых, это уникальный объект из данных, включающих в себя: имя, значение, функцию, список свойств и пакет (пространство имён). Символы в Лиспе часто используются так же, как идентификаторы в других языках: для хранения значения переменной. Однако, у них есть множество других применений. Обычно, когда символу присваивается значение, оно тут же им и возвращается. Некоторые символы присваивают значение сами себе, так, например, булевы значения представлены в качестве двух самоопределяющихся символов, — T и NIL.

Есть несколько функций для округления скалярных типов разными способами. Функция round округляет аргумент до ближайшего целого числа, а если число стоит «посередине», то до ближайшего чётного. Функция truncate округляет числа по направлению к нулю. Функции floor и ceiling округляют к ближайшему меньшему и ближайшему большему числу соответственно. Все функции возвращают дробную часть в качестве вторичного результата.

Последовательностями в Common Lisp являются списки, векторы, битовые векторы и строки. Есть множество операций, которые могут работать с любым типом последовательности.

Как и почти во всех других диалектах Лиспа, списки в Common Lisp состоят из точечных пар (conses). cons — это структура данных с двумя слотами: car и cdr. Список является связной цепочкой точечных пар (или может быть пустым). car каждой пары ссылается на элемент списка (возможно, другой список). cdr каждой пары ссылается следующую пару, за исключением последней пары в списке, чей cdr ссылается на значение nil. Точечные пары также легко могут быть использованы для реализации деревьев и других сложных структур данных; хотя вместо этого, как правило, рекомендуется использовать структуры или экземпляры классов. Кроме того, можно создать циклическую структуру данных с точечными парами.

Common Lisp поддерживает многомерные массивы и может динамически изменять размер у регулируемых массивов, если потребуется. Многомерные массивы могут быть использованы для матричных вычислений. Вектор является одномерным массивом. Массивы могут содержать любой тип в качестве элемента (даже смешивать разные типы в одном массиве) или могут быть специализированы, чтобы содержать только определённый тип. Обычно поддерживаются только несколько типов. Многие реализации могут оптимизировать функции работы с массивами, когда массив типоспециализирован. Есть два стандартных типоспециализированных массива: строка, являющаяся вектором символов (char), и вектор битов.

Хеш-таблица хранит отображение между объектами. Любой объект может быть использован в качестве ключа или значения. Хеш-таблицы автоматически изменяют размер по мере необходимости.

Пакеты — коллекции символов, используемых в основном для разделения частей программы на пространства имен. Пакет может экспортировать некоторые символы, пометив их как часть открытого интерфейса. Пакеты могут использовать другие пакеты.

Структуры, аналогичные структурам в Си и записям в Паскаль, представляют произвольные сложные структуры данных с любым количеством и типом полей (называемых слотами). Структуры позволяют одиночное наследование.

Классы — часть объектной системы CLOS, — похожи на структуры, но они обеспечивают возможности множественного наследования и более динамического поведения. Классы были добавлены в Common Lisp поздно, и в чём-то концептуально перекрывают структуры. Объекты, созданные из классов, называются экземплярами. Особым случай являются обобщённые функции, являющиеся одновременно функциями и экземплярами.

Common Lisp поддерживает функции первого класса. Например, можно писать функции, принимающие другие функции в качестве аргументов или возвращающие функции.

Библиотека Common Lisp в значительной степени основывается на таких функциях. Например, функция sort берёт функцию сравнения и, опционально, функцию ключа, чтобы сортировать структуры данных согласно ключу.

 ;; Сортирует список, используя функции > и <.
 (sort (list 5 2 6 3 1 4) #'>)   ; возвращает (6 5 4 3 2 1)
 (sort (list 5 2 6 3 1 4) #'<)   ; возвращает (1 2 3 4 5 6)

 ;; Сортирует список по первым элементам подсписков.
 (sort (list '(9 A) '(3 B) '(4 C)) #'< :key #'first)   ; возвращает ((3 B) (4 C) (9 A))

Макрос defun определяет функцию. defun принимает имя функции, имена параметров и тело функции:

 (defun square (x)
   (* x x))

Определения функций могут включать директивы компилятора, известные как англ. declarations, которые дают подсказки компилятору об оптимизациях или о типах аргументов. Также могут быть добавлены строки документации (docstrings), которые Лисп может использовать для предоставления документации:

 (defun square (x)
   "Calculates the square of the single-float x."
   (declare (single-float x) (optimize (speed 3) (debug 0) (safety 1)))
   (the single-float (* x x)))

Анонимные функции определяются с помощью lambda, например, (lambda (x) (* x x)) — функция возведения в квадрат. Стиль программирования на Лиспе подразумевает частое использование функций высшего порядка, в которые удобно передавать анонимные функции как аргументы.

Локальные функции могут быть объявлены с помощью flet и labels.

 (flet ((square (x)
          (* x x)))
   (square 3))

Существует несколько других операторов, относящихся к определению и манипуляциям с функциями. Например, функции могут быть скомпилированы с compile оператором. (Некоторые Лисп системы выполняют функции, используя по умолчанию интерпретатор, если не указано compile; другие компилируют каждую функцию).