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diff --git a/zh-cn/racket-cn.html.markdown b/zh-cn/racket-cn.html.markdown new file mode 100644 index 00000000..d43511ea --- /dev/null +++ b/zh-cn/racket-cn.html.markdown @@ -0,0 +1,608 @@ +--- + +language: racket +lang: zh-cn +filename: learnracket.rkt +contributors: + - ["th3rac25", "https://github.com/voila"] + - ["Eli Barzilay", "https://github.com/elibarzilay"] + - ["Gustavo Schmidt", "https://github.com/gustavoschmidt"] +translators: + - ["lyuehh", "https://github.com/lyuehh"] +--- + +Racket是Lisp/Scheme家族中的一个通用的，多范式的编程语言。 +非常期待您的反馈！你可以通过[@th3rac25](http://twitter.com/th3rac25)或以用户名为 th3rac25 的Google邮箱服务和我取得联系 + +```racket +#lang racket ; 声明我们使用的语言 + +;;; 注释 + +;; 单行注释以分号开始 + +#| 块注释 + 可以横跨很多行而且... + #| + 可以嵌套 + |# +|# + +;; S表达式注释忽略剩下的表达式 +;; 在调试的时候会非常有用 +#; (被忽略的表达式) + +;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; +;; 1. 原始数据类型和操作符 +;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; + +;;; 数字 +9999999999999999999999 ; 整数 +#b111 ; 二进制数字 => 7 +#o111 ; 八进制数字 => 73 +#x111 ; 十六进制数字 => 273 +3.14 ; 实数 +6.02e+23 +1/2 ; 有理数 +1+2i ; 复数 + +;; 函数调用写作(f x y z ...) +;; 在这里 f 是一个函数， x, y, z, ... 是参数 +;; 如果你想创建一个列表数据的字面量, 使用 ' 来阻止它们 +;; 被求值 +'(+ 1 2) ; => (+ 1 2) +;; 接下来，是一些数学运算 +(+ 1 1) ; => 2 +(- 8 1) ; => 7 +(* 10 2) ; => 20 +(expt 2 3) ; => 8 +(quotient 5 2) ; => 2 +(remainder 5 2) ; => 1 +(/ 35 5) ; => 7 +(/ 1 3) ; => 1/3 +(exact->inexact 1/3) ; => 0.3333333333333333 +(+ 1+2i 2-3i) ; => 3-1i + +;;; 布尔类型 +#t ; 为真 +#f ; 为假，#f 之外的任何值都是真 +(not #t) ; => #f +(and 0 #f (error "doesn't get here")) ; => #f +(or #f 0 (error "doesn't get here")) ; => 0 + +;;; 字符 +#\A ; => #\A +#\λ ; => #\λ +#\u03BB ; => #\λ + +;;; 字符串是字符组成的定长数组 +"Hello, world!" +"Benjamin \"Bugsy\" Siegel" ; \是转义字符 +"Foo\tbar\41\x21\u0021\a\r\n" ; 包含C语言的转义字符，和Unicode +"λx:(μα.α→α).xx" ; 字符串可以包含Unicode字符 + +;; 字符串可以相加 +(string-append "Hello " "world!") ; => "Hello world!" + +;; 一个字符串可以看做是一个包含字符的列表 +(string-ref "Apple" 0) ; => #\A + +;; format 可以用来格式化字符串 +(format "~a can be ~a" "strings" "formatted") + +;; 打印字符串非常简单 +(printf "I'm Racket. Nice to meet you!\n") + +;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; +;; 2. 变量 +;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; +;; 你可以使用 define 定义一个变量 +;; 变量的名字可以使用任何字符除了: ()[]{}",'`;#|\ +(define some-var 5) +some-var ; => 5 + +;; 你也可以使用Unicode字符 +(define ⊆ subset?) +(⊆ (set 3 2) (set 1 2 3)) ; => #t + +;; 访问未赋值的变量会引发一个异常 +; x ; => x: undefined ... + +;; 本地绑定: `me' 被绑定到 "Bob"，并且只在 let 中生效 +(let ([me "Bob"]) + "Alice" + me) ; => "Bob" + +;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; +;; 3. 结构和集合 +;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; + +;; 结构体 +(struct dog (name breed age)) +(define my-pet + (dog "lassie" "collie" 5)) +my-pet ; => #<dog> +(dog? my-pet) ; => #t +(dog-name my-pet) ; => "lassie" + +;;; 对 (不可变的) +;; `cons' 返回对, `car' 和 `cdr' 从对中提取第1个 +;; 和第2个元素 +(cons 1 2) ; => '(1 . 2) +(car (cons 1 2)) ; => 1 +(cdr (cons 1 2)) ; => 2 + +;;; 列表 + +;; 列表由链表构成, 由 `cons' 的结果 +;; 和一个 `null' (或者 '()) 构成，后者标记了这个列表的结束 +(cons 1 (cons 2 (cons 3 null))) ; => '(1 2 3) +;; `list' 给列表提供了一个非常方便的可变参数的生成器 +(list 1 2 3) ; => '(1 2 3) +;; 一个单引号也可以用来表示一个列表字面量 +'(1 2 3) ; => '(1 2 3) + +;; 仍然可以使用 `cons' 在列表的开始处添加一项 +(cons 4 '(1 2 3)) ; => '(4 1 2 3) + +;; `append' 函数可以将两个列表合并 +(append '(1 2) '(3 4)) ; => '(1 2 3 4) + +;; 列表是非常基础的类型，所以有*很多*操作列表的方法 +;; 下面是一些例子: +(map add1 '(1 2 3)) ; => '(2 3 4) +(map + '(1 2 3) '(10 20 30)) ; => '(11 22 33) +(filter even? '(1 2 3 4)) ; => '(2 4) +(count even? '(1 2 3 4)) ; => 2 +(take '(1 2 3 4) 2) ; => '(1 2) +(drop '(1 2 3 4) 2) ; => '(3 4) + +;;; 向量 + +;; 向量是定长的数组 +#(1 2 3) ; => '#(1 2 3) + +;; 使用 `vector-append' 方法将2个向量合并 +(vector-append #(1 2 3) #(4 5 6)) ; => #(1 2 3 4 5 6) + +;;; Set(翻译成集合也不太合适，所以不翻译了..) + +;; 从一个列表创建一个Set +(list->set '(1 2 3 1 2 3 3 2 1 3 2 1)) ; => (set 1 2 3) + +;; 使用 `set-add' 增加一个成员 +;; (函数式特性: 这里会返回一个扩展后的Set，而不是修改输入的值) +(set-add (set 1 2 3) 4) ; => (set 1 2 3 4) + +;; 使用 `set-remove' 移除一个成员 +(set-remove (set 1 2 3) 1) ; => (set 2 3) + +;; 使用 `set-member?' 测试成员是否存在 +(set-member? (set 1 2 3) 1) ; => #t +(set-member? (set 1 2 3) 4) ; => #f + +;;; 散列表 + +;; 创建一个不变的散列表 (可变散列表的例子在下面) +(define m (hash 'a 1 'b 2 'c 3)) + +;; 根据键取得值 +(hash-ref m 'a) ; => 1 + +;; 获取一个不存在的键是一个异常 +; (hash-ref m 'd) => 没有找到元素 + +;; 你可以给不存在的键提供一个默认值 +(hash-ref m 'd 0) ; => 0 + +;; 使用 `hash-set' 来扩展一个不可变的散列表 +;; (返回的是扩展后的散列表而不是修改它) +(define m2 (hash-set m 'd 4)) +m2 ; => '#hash((b . 2) (a . 1) (d . 4) (c . 3)) + +;; 记住，使用 `hash` 创建的散列表是不可变的 +m ; => '#hash((b . 2) (a . 1) (c . 3)) <-- no `d' + +;; 使用 `hash-remove' 移除一个键值对 (函数式特性，m并不变) +(hash-remove m 'a) ; => '#hash((b . 2) (c . 3)) + +;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; +;; 3. 函数 +;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; + +;; 使用 `lambda' 创建函数 +;; 函数总是返回它最后一个表达式的值 +(lambda () "Hello World") ; => #<procedure> +;; 也可以使用 Unicode 字符 `λ' +(λ () "Hello World") ; => 同样的函数 + +;; 使用括号调用一个函数，也可以直接调用一个 lambda 表达式 +((lambda () "Hello World")) ; => "Hello World" +((λ () "Hello World")) ; => "Hello World" + +;; 将函数赋值为一个变量 +(define hello-world (lambda () "Hello World")) +(hello-world) ; => "Hello World" + +;; 你可以使用函数定义的语法糖来简化代码 +(define (hello-world2) "Hello World") + +;; `()`是函数的参数列表 +(define hello + (lambda (name) + (string-append "Hello " name))) +(hello "Steve") ; => "Hello Steve" +;; 同样的，可以使用语法糖来定义: +(define (hello2 name) + (string-append "Hello " name)) + +;; 你也可以使用可变参数， `case-lambda' +(define hello3 + (case-lambda + [() "Hello World"] + [(name) (string-append "Hello " name)])) +(hello3 "Jake") ; => "Hello Jake" +(hello3) ; => "Hello World" +;; ... 或者给参数指定一个可选的默认值 +(define (hello4 [name "World"]) + (string-append "Hello " name)) + +;; 函数可以将多余的参数放到一个列表里 +(define (count-args . args) + (format "You passed ~a args: ~a" (length args) args)) +(count-args 1 2 3) ; => "You passed 3 args: (1 2 3)" +;; ... 也可以使用不带语法糖的 `lambda' 形式: +(define count-args2 + (lambda args + (format "You passed ~a args: ~a" (length args) args))) + +;; 你可以混用两种用法 +(define (hello-count name . args) + (format "Hello ~a, you passed ~a extra args" name (length args))) +(hello-count "Finn" 1 2 3) +; => "Hello Finn, you passed 3 extra args" +;; ... 不带语法糖的形式: +(define hello-count2 + (lambda (name . args) + (format "Hello ~a, you passed ~a extra args" name (length args)))) + +;; 使用关键字 +(define (hello-k #:name [name "World"] #:greeting [g "Hello"] . args) + (format "~a ~a, ~a extra args" g name (length args))) +(hello-k) ; => "Hello World, 0 extra args" +(hello-k 1 2 3) ; => "Hello World, 3 extra args" +(hello-k #:greeting "Hi") ; => "Hi World, 0 extra args" +(hello-k #:name "Finn" #:greeting "Hey") ; => "Hey Finn, 0 extra args" +(hello-k 1 2 3 #:greeting "Hi" #:name "Finn" 4 5 6) + ; => "Hi Finn, 6 extra args" + +;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; +;; 4. 判断是否相等 +;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; + +;; 判断数字使用 `=' +(= 3 3.0) ; => #t +(= 2 1) ; => #f + +;; 判断对象使用 `eq?' +(eq? 3 3) ; => #t +(eq? 3 3.0) ; => #f +(eq? (list 3) (list 3)) ; => #f + +;; 判断集合使用 `equal?' +(equal? (list 'a 'b) (list 'a 'b)) ; => #t +(equal? (list 'a 'b) (list 'b 'a)) ; => #f + +;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; +;; 5. 控制结构 +;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; + +;;; 条件判断 + +(if #t ; 测试表达式 + "this is true" ; 为真的表达式 + "this is false") ; 为假的表达式 +; => "this is true" + +;; 注意, 除 `#f` 之外的所有值都认为是真 +(member 'Groucho '(Harpo Groucho Zeppo)) ; => '(Groucho Zeppo) +(if (member 'Groucho '(Harpo Groucho Zeppo)) + 'yep + 'nope) +; => 'yep + +;; `cond' 会进行一系列的判断来选择一个结果 +(cond [(> 2 2) (error "wrong!")] + [(< 2 2) (error "wrong again!")] + [else 'ok]) ; => 'ok + +;;; 模式匹配 + +(define (fizzbuzz? n) + (match (list (remainder n 3) (remainder n 5)) + [(list 0 0) 'fizzbuzz] + [(list 0 _) 'fizz] + [(list _ 0) 'buzz] + [_ #f])) + +(fizzbuzz? 15) ; => 'fizzbuzz +(fizzbuzz? 37) ; => #f + +;;; 循环 + +;; 循环可以使用递归(尾递归) +(define (loop i) + (when (< i 10) + (printf "i=~a\n" i) + (loop (add1 i)))) +(loop 5) ; => i=5, i=6, ... + +;; 类似的，可以使用 `let` 定义 +(let loop ((i 0)) + (when (< i 10) + (printf "i=~a\n" i) + (loop (add1 i)))) ; => i=0, i=1, ... + +;; 看上面的例子怎么增加一个新的 `loop' 形式, 但是 Racket 已经有了一个非常 +;; 灵活的 `for' 了: +(for ([i 10]) + (printf "i=~a\n" i)) ; => i=0, i=1, ... +(for ([i (in-range 5 10)]) + (printf "i=~a\n" i)) ; => i=5, i=6, ... + +;;; 其他形式的迭代 +;; `for' 允许在很多数据结构中迭代: +;; 列表, 向量, 字符串, Set, 散列表, 等... + +(for ([i (in-list '(l i s t))]) + (displayln i)) + +(for ([i (in-vector #(v e c t o r))]) + (displayln i)) + +(for ([i (in-string "string")]) + (displayln i)) + +(for ([i (in-set (set 'x 'y 'z))]) + (displayln i)) + +(for ([(k v) (in-hash (hash 'a 1 'b 2 'c 3 ))]) + (printf "key:~a value:~a\n" k v)) + +;;; 更多复杂的迭代 + +;; 并行扫描多个序列 (遇到长度小的就停止) +(for ([i 10] [j '(x y z)]) (printf "~a:~a\n" i j)) +; => 0:x 1:y 2:z + +;; 嵌套循环 +(for* ([i 2] [j '(x y z)]) (printf "~a:~a\n" i j)) +; => 0:x, 0:y, 0:z, 1:x, 1:y, 1:z + +;; 带有条件判断的 `for` +(for ([i 1000] + #:when (> i 5) + #:unless (odd? i) + #:break (> i 10)) + (printf "i=~a\n" i)) +; => i=6, i=8, i=10 + +;;; 更多的例子帮助你加深理解.. +;; 和 `for' 循环非常像 -- 收集结果 + +(for/list ([i '(1 2 3)]) + (add1 i)) ; => '(2 3 4) + +(for/list ([i '(1 2 3)] #:when (even? i)) + i) ; => '(2) + +(for/list ([i 10] [j '(x y z)]) + (list i j)) ; => '((0 x) (1 y) (2 z)) + +(for/list ([i 1000] #:when (> i 5) #:unless (odd? i) #:break (> i 10)) + i) ; => '(6 8 10) + +(for/hash ([i '(1 2 3)]) + (values i (number->string i))) +; => '#hash((1 . "1") (2 . "2") (3 . "3")) + +;; 也有很多其他的内置方法来收集循环中的值: +(for/sum ([i 10]) (* i i)) ; => 285 +(for/product ([i (in-range 1 11)]) (* i i)) ; => 13168189440000 +(for/and ([i 10] [j (in-range 10 20)]) (< i j)) ; => #t +(for/or ([i 10] [j (in-range 0 20 2)]) (= i j)) ; => #t +;; 如果需要合并计算结果, 使用 `for/fold' +(for/fold ([sum 0]) ([i '(1 2 3 4)]) (+ sum i)) ; => 10 +;; (这个函数可以在大部分情况下替代普通的命令式循环) + +;;; 异常 + +;; 要捕获一个异常，使用 `with-handlers' 形式 +(with-handlers ([exn:fail? (lambda (exn) 999)]) + (+ 1 "2")) ; => 999 +(with-handlers ([exn:break? (lambda (exn) "no time")]) + (sleep 3) + "phew") ; => "phew", 如果你打断了它，那么结果 => "no time" + +;; 使用 `raise' 抛出一个异常后者其他任何值 +(with-handlers ([number? ; 捕获抛出的数字类型的值 + identity]) ; 将它们作为普通值 + (+ 1 (raise 2))) ; => 2 + +;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; +;; 6. 可变的值 +;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; + +;; 使用 `set!' 给一个已经存在的变量赋一个新值 +(define n 5) +(set! n (add1 n)) +n ; => 6 + +;; 给那些明确地需要变化的值使用 `boxes` (在其他语言里类似指针 +;; 或者引用) +(define n* (box 5)) +(set-box! n* (add1 (unbox n*))) +(unbox n*) ; => 6 + +;; 很多 Racket 诗句类型是不可变的 (对，列表，等)，有一些既是可变的 +;; 又是不可变的 (字符串，向量，散列表 +;; 等...) + +;; 使用 `vector' 或者 `make-vector' 创建一个可变的向量 +(define vec (vector 2 2 3 4)) +(define wall (make-vector 100 'bottle-of-beer)) +;; 使用 `vector-set!` 更新一项 +(vector-set! vec 0 1) +(vector-set! wall 99 'down) +vec ; => #(1 2 3 4) + +;; 创建一个空的可变散列表，然后操作它 +(define m3 (make-hash)) +(hash-set! m3 'a 1) +(hash-set! m3 'b 2) +(hash-set! m3 'c 3) +(hash-ref m3 'a) ; => 1 +(hash-ref m3 'd 0) ; => 0 +(hash-remove! m3 'a) + +;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; +;; 7. 模块 +;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; + +;; 模块让你将你的代码组织为多个文件，成为可重用的模块， +;; 在这里，我们使用嵌套在本文的整个大模块 +;; 里的子模块(从 "#lang" 这一行开始) + +(module cake racket/base ; 基于 racket/base 定义一个 `cake` 模块 + + (provide print-cake) ; 这个模块导出的函数 + + (define (print-cake n) + (show " ~a " n #\.) + (show " .-~a-. " n #\|) + (show " | ~a | " n #\space) + (show "---~a---" n #\-)) + + (define (show fmt n ch) ; 内部函数 + (printf fmt (make-string n ch)) + (newline))) + +;; 使用 `require` 从模块中得到所有 `provide` 的函数 +(require 'cake) ; 这里的 `'`表示是本地的子模块 +(print-cake 3) +; (show "~a" 1 #\A) ; => 报错, `show' 没有被导出，不存在 + +;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; +;; 8. 类和对象 +;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; + +;; 创建一个 fish% 类(%是给类绑定用的) +(define fish% + (class object% + (init size) ; 初始化的参数 + (super-new) ; 父类的初始化 + ;; 域 + (define current-size size) + ;; 公共方法 + (define/public (get-size) + current-size) + (define/public (grow amt) + (set! current-size (+ amt current-size))) + (define/public (eat other-fish) + (grow (send other-fish get-size))))) + +;; 创建一个 fish% 类的示例 +(define charlie + (new fish% [size 10])) + +;; 使用 `send' 调用一个对象的方法 +(send charlie get-size) ; => 10 +(send charlie grow 6) +(send charlie get-size) ; => 16 + +;; `fish%' 是一个普通的值，我们可以用它来混入 +(define (add-color c%) + (class c% + (init color) + (super-new) + (define my-color color) + (define/public (get-color) my-color))) +(define colored-fish% (add-color fish%)) +(define charlie2 (new colored-fish% [size 10] [color 'red])) +(send charlie2 get-color) +;; 或者，不带名字 +(send (new (add-color fish%) [size 10] [color 'red]) get-color) + +;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; +;; 9. 宏 +;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; + +;; 宏让你扩展这门语言的语法 + +;; 让我们定义一个while循环 +(define-syntax-rule (while condition body ...) + (let loop () + (when condition + body ... + (loop)))) + +(let ([i 0]) + (while (< i 10) + (displayln i) + (set! i (add1 i)))) + +;; 宏是安全的，你不能修改现有的变量 +(define-syntax-rule (swap! x y) ; !表示会修改 + (let ([tmp x]) + (set! x y) + (set! y tmp))) + +(define tmp 2) +(define other 3) +(swap! tmp other) +(printf "tmp = ~a; other = ~a\n" tmp other) +;; 变量 `tmp` 被重命名为 `tmp_1` +;; 避免名字冲突 +;; (let ([tmp_1 tmp]) +;; (set! tmp other) +;; (set! other tmp_1)) + +;; 但它们仍然会导致错误代码，比如: +(define-syntax-rule (bad-while condition body ...) + (when condition + body ... + (bad-while condition body ...))) +;; 这个宏会挂掉，它产生了一个无限循环，如果你试图去使用它 +;; 编译器会进入死循环 + +;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; +;; 10. 契约 +;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; + +;; 契约限制变量从模块中导入 + +(module bank-account racket + (provide (contract-out + [deposit (-> positive? any)] ; 数量一直是正值 + [balance (-> positive?)])) + + (define amount 0) + (define (deposit a) (set! amount (+ amount a))) + (define (balance) amount) + ) + +(require 'bank-account) +(deposit 5) + +(balance) ; => 5 + +;; 客户端尝试存储一个负值时会出错 +;; (deposit -5) ; => deposit: contract violation +;; expected: positive? +;; given: -5 +;; more details.... +``` + +## 进一步阅读 + +想知道更多吗？ 尝试 [Getting Started with Racket](http://docs.racket-lang.org/getting-started/) |