S-表达式
(* 2 (+ 3 4)) 所谓“S-表达式/運算式”（S-expression）或“sexp”（其中“S”代表“符号的”），是指一种以人类可读的文本形式表达半结构化数据的约定。S-表达式可能以其在Lisp家族的编程语言中的使用而为人所知。其他应用则见于由Lisp衍生的语言，如DSSSL，以及如IMAP之类通信协议中作为标记出现和约翰·麦卡锡的CBCL。语法细节和所支持的数据类型虽因语言而异，但这些语言间最通用的特性则是使用S-表达式作为括号化的前缀表示法（有时亦作剑桥波兰表示法）。
數據類型和語法
[编辑]S-表達式格式有許多變體，支持不同數據類型的各種不同語法。最廣泛支持的是：
- 列表和點對:
(1 () (2 . 3) (4)) - 符號:
with-hyphen?@!$a\ symbol\ with\ spaces - 字串:
"Hello, world!" - 整數:
-9876543210 - 浮點數:
-0.06.283186.023e23
在 LISP 編程中使用
[编辑]S-表达式在Lisp中既用作代码，也用作数据（见McCarthy Recursive Functions of Symbolic Expressions[1]）。S-表达式原本被用于将被M-表达式处理的数据，但Lisp的首个实现是一个 S-表达式的解释器，以 S-表达式编码 M-表达式，而Lisp程序员很快习惯于对代码和数据都使用 S-表达式。
S-表达式可以是如数字这样的单个对象，包括特殊原子nil和t在内的LISP 原子，或写作 (x . y)的cons pair。更长的列表则由嵌套的cons pair组成，例如(1 . (2 . (3 . nil)))（，亦可写作更易理解的(1 2 3)）。
使用前缀表示法，程序代码可写作 S-表达式。书写Lisp程序中额外的语法糖则是，一般的表达式(quote x)可以省略为'x。
數據表達式的示例
[编辑]嵌套列表可以寫為 S-表達式：((milk juice) (honey marmalade))是一個雙元素S-表達式，其元素也是雙元素 S-表達式。Lisp（和本文）中使用的以空格分隔的符號是典型的。換行符（換行符）通常有資格作為分隔符。 這是一個簡單的上下文無關語法的一小部分英語寫成 S-表達式（Gazdar / Melish，Lisp 中的自然語言處理）：
(((S) (NP VP))
((VP) (V))
((VP) (V NP))
((V) died)
((V) employed)
((NP) nurses)
((NP) patients)
((NP) Medicenter)
((NP) "Dr Chan"))
S 表達式的源碼示例
[编辑]Common Lisp范例：
(defun factorial (x)
(if (zerop x) 1
(* x (factorial (- x 1)))))
Scheme范例：
(define (factorial x)
(if (zero? x) 1
(* x (factorial (- x 1)))))
解析
[编辑]S-表達式經常與 XML 進行比較，一個關鍵的區別是 S-表達式在語法上要簡單得多，因此更容易解析。例如，可以在幾十行 Python 代碼中實現一個簡單的 S-表達式解析器。
def parse_sexp(string):
"""
>>> parse_sexp("(+ 5 (+ 3 5))")
[['+', '5', ['+', '3', '5']]]
"""
sexp = [[]]
word = ''
in_str = False
for char in string:
if char == '(' and not in_str:
sexp.append([])
elif char == ')' and not in_str:
if word:
sexp[-1].append(word)
word = ''
temp = sexp.pop()
sexp[-1].append(temp)
elif char in (' ', '\n', '\t') and not in_str:
if word:
sexp[-1].append(word)
word = ''
elif char == '\"':
in_str = not in_str
else:
word += char
return sexp[0]
標準化
[编辑]1997年5月，罗纳德·李维斯特 提交了一份 Internet-Draft ，拟作为RFC出版。该草案定义了基于Lisp S-表达式的语法，但旨在用于一般目的的数据存储及交换（类似XML）而非仅限于编程。尽管未被批准为RFC，但此草案已被其他RFC（如RFC 2693）和数种出版物[2]引用。最原始的用途则是在SPKI中。
Rivest的格式定义了 S-表达式为一个八位元组-串（一系列字节）或其他S-表达式的有限列表。此定义描述了三种表达这种结构的互换格式。一种为“advanced transport”——以格式而言具有很大弹性，且语法上近似于Lisp-风格表达式，但并不等同。例如，advanced transport允许八位元组-串逐字表示（串的长度后跟随一分号及整个原始的串），引号形式允许转义字符，十六进制，Base64，或者在满足一定条件时直接作为“token”。（Rivest的token与Lisp token不同之处在于前者仅仅为了方便与审美，像其他字符串一样对待，而后者有特别的语法意义。）为了更为紧密，更便于语法分析，独立于任何抽象的 S-表达式，另一种交换格式“canonical presentation”仅允许逐字表示的字符串，格式上禁止字符串以外的空白。
相关条目
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