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EVALQUOTEの話

動機

「LISPといえばS式だが、昔はM式というものがあった」 という話はなぜか多くの人が知っている [要出典] 。 しかしM式は人間が読み書きするものであり、計算機が読み書きするものではない （APPLE-LISPなどM式を読めるLISPも一応存在する）。 昔の計算機のためのLISPプログラムの記述法を知る人は少ない [要出典] 。 具体的には吸血鬼関数の話を読んだ人から 「（このプログラムって）S式じゃないんですか？」という質問がやってきた。 そんなわけで昔のLISPプログラムの記述法の話をする。

実例

今どきのLispにおける (car '(a b c)) は、 昔のLISPだと CAR ((A B C)) のように書いた。 これだけだとよく分からないのでもっと例をあげる。

(cons 1 2)  ;; 今
CONS (1 2)  ;; 昔

(cons 'a 'b)  ;; 今
CONS (A B)    ;; 昔

(cons 'a '(b))  ;; 今
CONS (A (B))    ;; 昔

(car '(a b c))  ;; 今
CAR ((A B C))   ;; 昔

((lambda (x) (cons x x)) 1)  ;; 今
(LAMBDA (X) (CONS X X)) (1)  ;; 昔

((lambda (x) (cons 'x x)) 'a)        ;; 今
(LAMBDA (X) (CONS (QUOTE X) X)) (A)  ;; 昔

((lambda (x) (cons (car x) x)) '(a b))  ;; 今
(LAMBDA (X) (CONS (CAR X) X)) ((A B))   ;; 昔

最初の CONS (1 2) から想像が付くように、 今どきのLispだと (関数 引数1 引数2) と書くところを、 昔のLISPは 関数 (引数1 引数2) と書いた。 次の CONS (A B) から推測できるが、引数は勝手にクォートされる。 リストも当然クォートされるので CAR ((A B C)) のような書き方になる。 CAR (A B C) と書くとCARに3つの引数を渡すことになってしまうので注意。 LAMBDAが出てくると少し面白くなってくる。基本は同じで ((LAMBDA ...) 引数1 引数2) は (LAMBDA ...) (引数1 引数2) となる。 面白いのはLAMBDAの内側だ。内側に関しては今と全く同じ記法になる。 具体的には (関数 引数1 引数2) という記法で、 引数が勝手にクォートされることはない。

正体

この古い記法を使うLISPはEvalquote Lispと呼ばれる。 今どきの記法を使うLispはEval Lispと呼ばれる。 Eval Lispは入力した式がevalによって評価される。 そこから想像できるように、 Evalquote Lispは入力した式がevalquoteによって評価される。

evalquoteの定義はLISP 1.5 Programmer’s Manualでは次のように書かれている。

evalquote[fn;x] = apply[fn;x;NIL]

EVALQUOTEとはAPPLYである

ちなみにAPPLYの第3引数は環境を表す連想リストだ。 今どきのLispにはないことを考えると、evalquoteは完全にapplyだと言える。

今どきの記法はevalに合わせたもの、古い記法はapplyに合わせたものと考えると、 すべて納得がいくだろう。 関数と引数を分けて書くのは当然。 引数がクォートされるというのも納得がいく。 applyは受け取った引数を評価したりしないからだ。

理由

しかし、なぜevalquoteなどという関数を導入したのだろうか。 具体的な説明を見つけることはできなかったが、 LISP I Programmer’s Manualを読めば少し想像ができる。 LISP IはEval LispでもなければEvalquote Lispでもない。 強いて名前をつけるならApply Lispだろう。 LISP Iでは関数と引数と環境の3つ組を入力する。 例えば CAR ((A B C)) () のように書く。 3つ組はそのままAPPLYに渡される。 LISP I Programmer’s Manualには “The APPLY operator is the interpreter part of the LISP system” とはっきりと書かれている。昔のLISPはevalではなくapplyが主役だったのだ。

しかしながらグローバル変数があれば環境が役に立つ場面はあまりなさそうだ。 そう考えると毎回NILを入力するのもバカバカしいし、 evalquoteというものが導入されたのも分からなくもない。

将来

LISP Iは関数と引数と環境の3つ組を受け取った。 LISP 1.5は関数と引数の2つ組を受け取った。 そして今どきのLispは式のみ（1つ組）を受け取る。 そう考えると将来のLispは何も受け取らないと考えるのが自然だろう。 対話環境でLispが対話を拒み一方的に話し続けると考えると面白そうだ。 詳細な設計は読者の練習問題とする。

2022-06-24