go-lisp

一个使用 Go 语言实现的健壮、模块化且可扩展的 Lisp/Scheme 解释器。具有 64 位算术运算、受 Python 启发的内置函数库，以及 TCP 网络和 JSON 处理等高级功能。

特性

核心语言

• 变量定义: (define x 10)
• 变量修改: (set! x 20)
• 匿名函数 (Lambdas): (define fact (lambda (n) ...))
• 函数简写: (define (add x y) (+ x y))
• 条件判断: (if (> x 5) "high" "low")

语法糖

• Def/End 块 (自动转换为 define，支持多行 begin 逻辑):

  def (fib n)
    if (< n 2)
       n
       (+ (fib (- n 1)) (fib (- n 2)))
  end

• 变量简写: def x 100 end
• 局部绑定: (let ((a 1) (b 2)) (+ a b))
• 顺序执行: (begin (step1) (step2) (result))
• 引用 (Quoting): 'sym 或 (quote (1 2 3))
• 逻辑运算符: and, or (支持 短路求值), 和 not。
• 代码注释: 支持以 ; 开头的单行注释。

数据类型

• 强类型检查: 算术和比较运算符（+, -, >, = 等）要求操作数类型一致。
• 整数: 64位有符号整数 (int64)。
• 浮点数: 64位浮点数。
• 字符串: 支持转义字符（\n, \r, \t, \", \\）。
• 布尔值: true 和 false。
• 列表 (Lists): 链表风格的操作，支持类型安全的排序和处理。
• 字典 (Maps): 使用 (dict "key" value) 实现快速键值对存储。

高级内置函数

• 网络编程 (TCP): tcp-listen, tcp-accept, tcp-connect, tcp-send, tcp-read, tcp-close。
• 字典操作: dict, dict-get, dict-set!, dict-keys, dict-has?。
• 类型断言: integer?, float?, string?, list?, dict?, nil?, bool?。
• 字符串处理: concat, string-split, string-trim, string-replace, string-at, string->list。
• 数学运算: abs, pow, divmod, round。
• 类型转换: int, float, str, bool, bin, hex。
• 迭代器函数: range, sorted, reversed, map, filter, reduce。
• 系统交互: print, input, type。
• 文件操作: read-file, write-file。

标准库 (stdlib.lisp)

解释器启动时会自动加载 stdlib.lisp，提供：

• JSON 支持: json-parse 和 json-stringify（完全使用 Lisp 编写！）。
• 集合运算: sum, all, any。
• 列表工具: zip, enumerate, foldl。
• 谓词函数: even?, odd?。
• 字符串工具: string-join。

使用方法

命令行参数

• -f <file>: 执行一个 Lisp 脚本文件。
• -c "<code>": 直接执行一段 Lisp 代码字符串。

运行解释器 (REPL)

go run .

运行脚本

go run . -f examples/http_server.lisp

直接运行代码

go run . -c "(print (+ 1 2))"

测试与覆盖率

项目使用文件驱动的 E2E 测试套件。tests/ 目录下的每个 .lisp 文件都在最后一行注释中定义了预期输出。

运行所有测试:

go test -v .

检查代码覆盖率:

go test -coverprofile=coverage.out .
go tool cover -func=coverage.out
# 生成可读性强的报告:
python parse_coverage.py

示例

HTTP 服务器 (examples/http_server.lisp)

使用 Lisp 实现的单线程 HTTP 服务器：

(define server (tcp-listen "127.0.0.1:8080"))
(print "Server starting on http://127.0.0.1:8080")
(let ((conn (tcp-accept server)))
  (begin
    (tcp-read conn 1024)
    (tcp-send conn "HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n<h1>Hello!</h1>")
    (tcp-close conn)))

JSON 处理

(define data (dict "name" "Lisp" "tags" '("fast" "fun")))
(define json (json-stringify data))
(print json) ; {"name": "Lisp", "tags": ["fast", "fun"]}

项目结构

• main.go: 解析器、分词器和求值器核心。
• builtin.go: 运算符工厂和原生 Go 内置函数。
• stdlib.lisp: 运行时加载的高级函数（JSON、列表工具等）。
• tests/: 详尽的 E2E 测试套件。
• examples/: 即插即用的 Lisp 应用程序示例。