1. 前言
Scheme是Lisp系语言，因此操作list自然不在话下。为了能够充分发挥Scheme的能力，理解list是必要的。list在这之后会接触到的递归函数、高阶函数中将起到非常重要的作用。
在这里笔者将对 cons、car、cdr、list以及quote，以上基本函数进行解说。

2. Cons Cell与list
2.1. Cons Cell
首先，从list的构成要素Cons Cell开始说明。Cons Cell是指存放有两个地址的内存空间。Cons Cell可以由cons函数建立。请尝试向解释器输入 (cons 1 2)。
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> (cons 1 2)
(1 . 2)
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得到 (1 . 2) 。cons会如图1所示，取得包含两个地址大小的内存空间，一个指向1，另二个指向2。保存着1的地址的一方称为car部，保存着2的地址的一方称为cdr部。car是Contents of the Address part of the Register的缩写，而cdr则是Contents of the Decrement part of the Register的缩写。这两个是，早期Lisp机内存里的部位名称。由此可以看出Cons Cell实际是内存空间。顺带，cons是“构成”的英文construct的缩写。
图1：Cons Cell
Cons Cell可以串连。
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> (cons 3 (cons 1 2))
(3 1 . 2)
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(3 1 . 2) 是 (3 . (1 . 2)) 的省略形式。此时，内存上的情景如图2所示。
图2：串连后的Cons Cell
此外，可以将不同种类的数据组合使用，以及嵌套。
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> (cons #\a (cons 3 "hello"))
(#\a 3 . "hello")
> (cons (cons 0 1) (cons 2 3))
((0 . 1) 2 . 3)
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之所以能够实现这种组合与嵌套，是由于Scheme对所有数据一律以地址进行管理。顺带，
#\c代表c字符。又如#
\a则代表a字符。


2.2. list
当一连串Cons Cell中的最后一个，其cdr部指向 '() 时，则称这一连串Cons Cell为list。单纯的 '() 被称为空list，也属于list。即使只有一个Cons Cell，如果其cdr指向 '() 的话则成为list。list (1 2 3) 的内存构造如图3所示。
图3：list
事实上list是如下的递归所定义的。
1. '()是list。
2. 若假定ls为list，obj为任意对象，则(cons obj ls)为list。
像这样，由于list是递归定义的数据结构，因此在后面将会接触到的递归函数以及高阶函数中经常会被使用。
2.3. atom
没有使用Cons Cell的数据被称为atom。数值、字符、字符串、数组即是atom。
习题1
利用cons在解释器上得到如以下表示的输出。
(1) ("hi" . "everybody")
(2) (0)
(3) (1 10 . 100)
(4) (1 10 100)
(5) (#\I "saw" 3 "girls")
(6) ("Sum of" (1 2 3 4) "is" 10)
答案


3. quote
在Scheme中，括号求值是按先内侧后外侧的顺序进行的，最外侧括号的求值结果将作为表达式的返回值。然而，有时并不希望表达式中的Token（编程语言中的“最小有意义单位”，几乎和“单词”同义）被求值。像符号或list这类被求值后不再具有原本意义的数据，当需要保持其原本意义时可以使用quote命令。
例如，(+ 2 3) 被求值后变为 5，而写为(quote (+ 2 3)) 的话就可以让 (+ 2 3) 保持不被求值的状态。由于quote很常用，所以可以使用 ' (单引号)来代替。于是 (quote (+ 2 3)) 可以写为 '(+ 2 3)，表示 (+ 2 3) 这个list。像这样，要将list作为Literal（直接写入代码的数据）时使用quote。
quote不仅对list适用，对符号的求值也有效。例如 '+ 就表示 + 这个符号本身，而不代表加法运算程序。
实际上，'() 就是对 () （空list）使用了quote的产物。因此，在解释器上输入时使用 '() ，而表示出的空list为 ()。
3.1. 特殊形式（special form）
Scheme是由“对括号内所有Token求值后将结果返回括号外”的函数，以及起其他作用的特殊形式所构成的。特殊形式除了有刚刚接触到的quote以外，还有lambda、define、if、setq等。


4. 函数 car 和 cdr
car函数会返回Cons Cell的car部，而cdr函数会返回cdr部。如果cdr的返回值是list等Cons Cell的队列，那么队列里所有Cons Cell的car部的值将会被显示出来。最后的Cons Cell的cdr部如果不是'()（即该队列不是list），则由 . 分隔后，该值也会被表示出来。
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> (car '(1 2 3 4))
1
> (cdr '(1 2 3 4))
(2 3 4)
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习题2
求以下表达式的值
(1) (car '(0))
(2) (cdr '(0))
(3) (car '((1 2 3) (4 5 6)))
(4) (cdr '(1 2 3 . 4))
(5) (cdr (cons 3 (cons 2 (cons 1 '()))))
答案
(1) 0
(2) ()
(3) (1 2 3)
(4) (2 3 . 4)
(5) (2 1)
5. 函数 list
制作由复数个元素组成的list时使用 list 函数较为便利。list函数可以接受任意个数的参数，并返回一个由参数所组成的list。
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> (list)
()
> (list 1)
(1)
> (list '(1 2) '(3 4))
((1 2) (3 4))
> (list 0)
(0)
> (list 1 2)
(1 2)
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6. 结束
在本节中笔者讲解了关于list的基本操作。虽然目前为止的内容可能略显无聊，不过下一节开始将会正式进入编程环节。笔者首先会对从编写代码到执行程序的流程进行解说，其后将是关于如何定义函数。