綜述
本書以Lisp語言本身爲例，完整而辨證的講述了“計算機程序”的各種形而上形而下的問題：
- 程序語言本身的要素（原語、組合手段、抽象手段）
- 程序的計算模型（代換模型、環境模型，迭代、遞歸）
- 程序的世界觀（對象式、函數式）
- 程序如何繁殖進化（元語言抽象）
- 程序如何執行（編譯、解釋）
同時闡述了程序設計中常用的幾大關鍵技術：
- 寄存器與堆棧的使用（目前多數計算機的基本抽象）
- 數據導向與通用型計算（涉及高階過程，數據與過程的統一）
- 併發程序設計（模型與時序的衝突）
- 歷史記憶法（即緩存）
- 應用序與正則序，及背後的惰性求值/延時求值方法論
- 迭代與尾遞歸的轉換
後兩種看似只是一種優化技術，實際上不止如此，它們牽扯到程序的合法性，運行結果的可預期性
還有幾種特殊的程序設計技術：
- 模擬時間分叉的非確定性計算
- 模擬邏輯推理的邏輯程序設計
- 模擬數學公式的約束系統設計
一、語言要素
每一種強有力的語言都提供了三種機制：
- 基本表達形式，用於表示語言所關心的最簡單的個體
- 組合的方法，通過它們可以從較簡單的東西出發構造出複合的元素
- 抽象的方法，通過它們可以爲複合對象命名，並將它們當作單元去操作
二、數據與過程的統一
第一級元素的特權：
- 可以用變量命名
- 可以提供給過程作爲參數
- 可以由過程作爲結果返回
- 可以包含在數據結構中
Lisp給了“過程”完全的第一級狀態，而一般而言，我們可以將數據定義爲：
- 一組適當的構造函數（必選）和選擇函數（必選）及改變函數（可選）
- 爲使這些函數成爲一套合法表示，它們就必須滿足的一組特定條件
這樣，數據與過程在Lisp中就完全統一了
三、併發、時間與通信
併發的基本現象是共享狀態在不同進程間的同步，或迫使進程間通信所產生的事件按照某種特定的順序進行；
從本質上看，在併發控制中，任何時間概念都必然與通信有內在的聯繫；
有意思的是，時間與通信之間的這種聯繫也出現在相對論裏，在那裏的光速（可能用於同步事件的最快信號）是與時間和空間有關的基本常量；
在處理時間和狀態時，我們在計算模型領域所遭遇的複雜性，事實上可能就是物理世界中最基本的複雜性的一種反映
四、對象模型與函數式模型
從一個複雜過程中的一部分的觀點出發，其它的部分看起來正在隨時間變化，它們有着隱蔽的隨時間變化的局部狀態；
如果我們希望去寫程序，在計算機裏用某種結構去模擬現實世界中的這類自然分解，那麼就會做出一些不是函數式的對象－－它們必須隨着時間不斷變化；
我們用局部狀態變量去模擬狀態，用對這些變量的賦值模擬狀態的變化；
在這樣做的時候，就是在用計算執行中的時間去模擬我們所在的世界裏的時間，也就是把“對象”弄進了計算機。
用對象來做模擬是威力強大的，也很直觀，這一情況的主要根源，就在於它非常符合我們對自己身處其中並與之交流的世界的看法；
然而，正如我們已經反覆看到的這種模型也產生了對於事件的順序的依賴，以及同步多個進程的棘手問題；
避免這些問題的可能性推動着“函數式程序設計語言”的開發，這類語言里根本不提供賦值或者變動對象，在這樣的語言裏，所有過程實現的都是它們參數上的定義良好的數學函數，其行爲不會變化；
物理世界中也有這樣的例子，當我們觀察一個正在移動的粒子時，我們說該粒子的位置（狀態）正在變化，然而，從粒子的世界線的觀點看，這裏根本就不涉及任何變化。
然而，如果我們貼近觀察，就會看到與時間有關的問題也潛入了函數式模型中，原因在於函數式模型與時間無關的特性是將提供時態、時序的責任推給用戶方實現的，當用戶方無法提供時態時，又要重新引入函數式風格致力消除的同一個問題。
我們可以將這一世界模擬爲一集相互分離的，受時間約束的，有局部狀態的，相互交流的對象，或者也可以將世界看作一個大函數，是單一的，無時間的，無狀態的統一體；
對象模型對世界的近似在於將其分割爲獨立的片斷，函數式模型則不是沿着對象間的邊界去做模塊化。
當對象間不共享的狀態遠遠大於它所共享的狀態時，對象模型就特別好用。
這種對象觀點失效的一個地方是量子力學，在那裏將物體看作獨立的粒子就會導致悖論和混亂。
將對象觀點和函數觀點統一起來可能與程序設計關係不大，而是與基本認識論有關。
每種觀點都有其強有力的優勢，但就其自身而言，又沒有一種方式能夠完全令人滿意，我們還在期待着一個大統一的出現。
五、元語言抽象與通用機器
這裏的深刻思想是，任一求值器都能模擬其它的求值器；
這樣，有關“原則上說什麼可以計算”的概念（忽略掉所有有關時間和空間的實踐性問題）就是與語言或計算機無關的了；
它反映的是一個有關“可計算性”的基本概念；
這一思想第一次是由圖靈闡述的；
圖靈給出了一種簡單的計算模型－－現在被稱爲圖靈機－－並聲稱，任何“有效過程”都可以描述爲這種機器的一個程序；
圖靈而後實現了一臺通用機器，即一臺圖靈機，其行爲就像是所有圖靈機程序的求值器。
六、編譯與解釋
編譯可以大大提高程序執行的效率，解釋則爲程序開發和排除錯誤提供了一個更強大的環境，因爲被執行的源代碼在運行期間都是可用的，可用去檢查和修改，此外，由於整個基本操作的庫都在那裏，我們可以在排除錯誤的過程中構造新程序，隨時把它們加入系統中；
由於看到了編譯和解釋的互補優勢，現代程序開發環境很推崇一種混合的策略，使得解釋性程序和編譯性程序可以互相調用；
這就使程序員可以編譯那些自己認爲已經排除了錯誤的部分，從而取得編譯方式的效率優勢，而讓那些正在進行交互式開發和排錯的，還在不斷變化的程序部分的執行仍然維持在解釋模式中；
還可以使程序員根據實際問題選擇最合適的語言。
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1，John Locke：有關人類理解的隨筆，1690
心智的活動，除了盡力產生各種簡單的認識外，主要表現在如下三個方面：
1）將若干簡單的認識組合爲一個複合認識，由此產生出各種複雜的認識；
2）將兩個認識放在一起對照，不管它們如何簡單或者複雜，在這樣做時並不將它們合而爲一；由此得到有關它們的相互關係的認識；
3）將有關認識與那些在實際中和它們同在的所有其它認識隔離開，這就是抽象，所有具有普遍性的認識都是這樣得到的。
呵呵，和麪向對象者愛引用的差不多：
在大英百科全書關於“分類學理論”中提出：
人類在認識和理解現實世界的過程中，普遍運用着三個構造法則：
區分對象及其屬性，例如，區分一棵樹和樹的大小或空間位置。
區分整體對象及其組成部分，例如，區分一棵樹和樹枝。
不同對象類的形成及區分，例如，所有樹的類和所有石頭的類的形成和區分
2，(+ (* 3 5) (- 10 6) )
雖然與人們的習慣相背，但卻幾乎是對解釋器來說最容易實現的一種語法，形式完全統一；
沒有優先級，括號是唯一的優先級；
任何複雜的表達式都可以由最簡單的表達式組合（Composite）而成；
在主流高級語言中，只能通過函數對象來模擬得到類似的表達式
3，甚高級語言
說明性描述和行動性描述有着內在聯繫，就像數學和計算機科學有着內在聯繫一樣；
有一個當前在程序設計語言設計領域中很重要的問題，那就是所謂的甚高級語言，在這種語言裏，編程就是寫說明性的語句；
這裏的想法是將解釋器做的足夠複雜，程序員描述了需要“做什麼”的知識後，這種解釋器就能自動產生出“如何做”的知識；
一般而言這是不可能做到的，但在這一領域已經取得了巨大進步；
和DSL有一定的聯繫
1，線性迭代（尾遞歸），線性遞歸，樹型遞歸
2，lambda
匿名過程，直接以過程體表示過程，可用於以更加自然的方式來表示表達式
3，第一級元素的特權
可以用變量命名
可以提供給過程作爲參數
可以由過程作爲結果返回
可以包含在數據結構中
Lisp給了“過程”完全的第一級狀態，C++則給了函數指針、函數對象完全的第一級狀態
4，數據抽象
將數據對象的表示或說實現，與對數據對象的使用分開
1，閉包
是否可理解爲Lisp對Composite Pattern的顯式支持
2，基礎通用結構
list，tree；tree可以看作list的composite
3，基礎通用操作
參數形式上的統一，使定義通用操作成爲可能；返回值形式上的統一，使定義操作序列成爲可能（Pipe Pattern）
統一的參數和返回值形式是list（C++裏則是iterator的區間）
數據的序列用list表示，操作序列是否也可以用list表示？或許前文已經提到了我忘記了，或許後文還會說明；C++標準庫尚未提供對操作的composite的支持，boost裏有所涉及，但在Lisp裏面，估計是很自然的支持
目前涉及的通用操作已經有filter，map，accumulate，foreach等；filter和map可用在Pipe中間，但accumulate的返回值不保證是list，所以可能只能用在Pipe的末端；foreach乾脆就沒有返回值
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1，語言要素
在描述一種語言時，應將注意力集中到語言的基本原語，它的組合手段，以及它的抽象手段，這是最重要的；
2，強健設計的語言層次
分層設計：一個複雜的系統應該通過一系列的層次構造出來，每個層次上所用的語言都提供了一些基本元素、組合手段、還有對該層次的細節做抽象的手段，即每個層次都爲表述系統的特徵提供了一套獨特詞彙，以及一套修改這一系統的方式；
正交設計：分層是因爲目前的語言提供的連接手段是“調用”，如果語言能夠提供“調用”之外的其它手段，如“織入”，則可能在分層的體系結構之外出現正交的體系結構；
3，Huffman編碼與二叉樹
待解決問題與所選數據結構的完美搭配
4，begin
即序列求值，C++中則是逗號表達式
5，樹結構的缺點
葉子只能屬於一個分支
6，函數式程序設計與命令式程序設計
不用任何賦值的程序設計稱爲函數式程序設計；與之相對應的，廣泛採用賦值的程序設計被稱爲命令式程序設計
7，引用透明性與別名
如果一個語言支持在表達式裏“同一的東西可以相互替換”的概念，這樣替換不會改變有關表達式的值，這個語言就稱爲是具有“引用透明性”；一個計算對象可以通過多個名字訪問的現象稱爲“別名”
8，同一與等價
“同一”在實現中往往是指向同一塊存儲的多個別名；“等價”則往往是指向多塊存儲的不同對象，但它們在計算中可以相互替換而不影響表達式的值；同一比等價更爲嚴格
9，引用對象與值對象
在系統計算中需要必須是“同一”對象的，往往用引用對象來實現，此時對象有全局唯一ID，缺省即存儲地址；
在系統計算中需要“等價”對象即可的，往往用值對象來實現，此時對象的存儲地址無關緊要，這類對象常見有貨幣等
10，有狀態與無狀態
內部狀態隨時間變化的，稱爲有狀態，反之爲無狀態；
時間是本質問題，有狀態對象在併發系統中存在嚴重缺陷
有狀態對象往往需要“同一性”，無狀態對象往往“等價”即可
11，過程與數據
真實的情況是，在一個可以將過程當作對象的語言裏，在“過程”和“數據”之間並沒有本質性的差異，因此我們可以自由選擇自己所需的語法糖衣，以便按自己選定的風格去做程序設計
1，併發
有共享資源的系統中，不可避免的問題
串行化只是解決併發的一種方法，並且會帶來不可避免的死鎖問題
2，流
概念上不同於表，實現上可以看作是採用了“延時求值”的表
3，狀態
可以表示爲值的“沒有時間”的流
4，流的應用
替換迭代模型，替換局部狀態，無窮流，表列（即流的流的流...）
5，流與狀態
無狀態的流可構造出有狀態的系統，原因在於將提供時態的責任推給了用戶方
6，對象與函數式
一種將世界模擬爲一集相互分離的，受時間約束的，有局部狀態的，相互交流的對象
一種將世界看作一個大函數，是單一的，無時間的，無狀態的統一體
1，應用序與正則序
惰性求值/延時求值不止帶來性能上的優化，更帶來行爲本質上的變化
2，非確定性計算
將選擇與回溯機制隱藏在語言內部，可輕鬆解決諸如21點之類的問題，因爲“描述即解”
3，規則
一條規則就是一個邏輯蘊含：如果對所有模式變量的一個賦值滿足規則的體，那麼它就滿足其結論；規則的體可以看作一組條件的組合，規則的結論可以看作對滿足這組條件的實例進行的描述
4，合一
模式匹配的一種推廣，即爲了找出查詢時應該使用哪條規則，而找出規則結論與查詢條件能夠模式匹配的那條規則
5，邏輯程序設計的目標
爲程序員提供一種技術，它能將計算問題分解爲兩個相互分離的問題：“什麼”需要計算，以及“如何”進行這一計算；通常“如何”進行計算便是一組規則，“什麼”需要計算便是規則的結論，從使用者的角度來說，對規則的“描述即解”，SQL應該是一種典型的應用
6，not
邏輯程序設計語言裏的not反映了一種所謂的“封閉世界假說”，它認爲所有有關的知識都已經包含在所用的數據庫裏了
1，receive返回多個值
採用了多個容器做參數的方式
2，垃圾收集
停止並複製法，標記並清除法
3，尾遞歸
與惰性求值一樣，尾遞歸的優化並不止是一種優化，而可能改變運行時行爲，如使用常量空間，否則可能耗盡系統空間
4，編譯與解釋
編譯可以大大提高程序執行的效率，解釋則爲程序開發和排除錯誤提供了一個更強大的環境，因爲被執行的源代碼在運行期間都是可用的，可用去檢查和修改，此外，由於整個基本操作的庫都在那裏，我們可以在排除錯誤的過程中構造新程序，隨時把它們加入系統中；
由於看到了編譯和解釋的互補優勢，現代程序開發環境很推崇一種混合的策略，使得解釋性程序和編譯性程序可以互相調用；這就使程序員可以編譯那些自己認爲已經排除了錯誤的部分，從而取得編譯方式的效率優勢，而讓那些正在進行交互式開發和排錯的，還在不斷變化的程序部分的執行仍然維持在解釋模式中；還可以使程序員根據實際問題選擇最合適的語言