程序员祖师爷麦卡锡：得LISP者得天下

AnonymousV脸 2019-02-11

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AI学说话：新语言LISP的诞生

麦卡锡考虑过和IBM合作升级现有的FORTRAN，但是IBM却在这个时候退缩了。20世纪60年代初期，在维纳党不断的蛊惑下，很多人都认为计算机可能会威胁到他们的工作岗位，IBM可不希望自己好不容易造出来的又大又笨重的计算机滞销。因此，为了打消客户的疑虑，IBM停止了所有关于人工智能的研究，把计算机说成是非智能的快速运算设备，它们百依百顺、只会按要求行事。

程序员把问题分解成更加容易管理的部分（结构化编程），因此大部分程序只需要服从“做这个，然后做那个”指令的顺序事件就行了。反反复复。

面对越变越复杂的FORTRAN，麦卡锡不再纠缠于去升级它，决定开发一个的新语言，他要设计出一种越变越简单的语言。可是IBM不可能再为他买单，该找谁要这笔研究经费呢？

苏联帮了他一臂之力。1958年，苏联发射的人造卫星刚刚进入太空，艾森豪威尔总统害怕在科技上落后苏联，迅速成立了ARPA（先进研究计划署，因特网就是在这个组织中诞生的）。ARPA就相当于一个大的政府引导基金，促进各个高校进行科技成果转移转化。政府希望这帮科学家能“出色”做点成绩出来，但其实政府自己也不知道什么才叫“出色”。连书面提案都没准备，麦卡锡和明斯基很顺利地就得到了一笔经费，并用这笔钱成立了MIT人工智能研究室。他们两个有了一个大工作室、一台键控打孔机，此外还配备了一名秘书、两个程序员和六个数学专业的研究生。

有天才的科学家，有不差钱的实验室，还有最先进的设备，打败FORTRAN的新语言很快就诞生了。

前面说了，FORTRAN语言相当于把你用纸笔计算的过程通过计算机实现，它是用一种按部就班的方式解决问题。如果真实世界要复杂的多，计算机总会遇到筋疲力尽的情况，更何况大部分事情也不是用几个简单的公式就能算出来的。比如，在客观世界里，我们能找到一个严格的圆形或者三角形吗？找不到。自然界里一个严格意义上的几何图形都没有，存在的只是几何规律。所以需要我们输入的数据非常多样化，而且通常也不会有什么固定的格式。

以下棋为例，车马炮都有各自的走法各自的规则，储存这些规则需要的结构和数据自然都不一样；再加上这些规则还是不断变化的，比如卒在没过河之前只能一步一步往前挪，过了河之后横着走竖着走都可以，这就需要卒的规则能够随时修改、增加、删除和改变。

所有的这些，都需要放开对数组空间大小的约束，允许实时动态地增加和减少数据。麦卡锡给出的解决方法是：加两个括号。

对，没错，就是括号

比如你想做计算题吗？你可以用(time 3 (plus 1+2))表示3*（1+2）；再比如，你想去购物吗？你可以用(milk egg apple)表示你的购物清单。加上了括号之后，数组就变成了链表，原来只能按照规定好的顺序和步骤一步一步往下走的程序，现在可以通过指针和递归函数在链表之间自由地活动。如果需要修改的话，就分配出新的内存空间，不需要用时就把已分配的空间删掉，不会造成内存空间的浪费。

如果把程序比作货物的话，用FORTRAN编程就像是让码头工人背着沉重的货物爬上踏板，钻进货舱，按照顺序整整齐齐地码在卡车里。如果有一个货物放错地方了，或者需要调整一下堆放的位置，就必须先把其他货物都卸下来，再进行重新调整。

而麦卡锡发明的新语言就像是搬运界的集装箱，先把货物分好类，装进集装箱里，直接运输集装箱就可以了。如果需要增减货物，找到相应集装箱的序号就行。

这个新语言就叫LISP（List Processing language），也可以把它叫作“表处理语言”。

当当当~当

简单来说，相比FORTRAN，LISP有以下3个主要特点：

LISP特点

1. 计算用的是符号表达式而不是数；

2. 控制结构基于函数的复合；

3. 用递归作为描述问题和过程的方法。

独一无二的宏

随着工作的深入，麦卡锡希望进一步加强LISP的表达能力。为了能让LISP可以明确地表达任何可计算函数，他加入了一个叫做“求值”（eval）的功能。“求值”允许程序定义新的函数，然后在不需要暂停程序运行的情况下，将这个新定义的函数作为程序的一部分执行。

这就很厉害了。比如说，由于金融市场时刻都在变化，所以股票交易所必须每周7天、每天24小时不停地提供计算服务。如果有个分析师写了一个程序，发现可以用新的方法分析纳斯达克的股票数据，那他马上就能在不中断机器的情况下用这个新的模型。

也就是说，无论在什么时候，整个程序都是可用的。LISP并不真正区分读取期、编译期和运行期。你可以在读取期编译或运行代码；也可以在编译期读取或运行代码；还可以在运行期读取或者编译代码。

听起来很熟悉，这不就是通用图灵机吗？由于求值函数可以带动并执行任何函数，所以它扮演的是'通用图灵机' 的角色，是其他计算机的集大成者。（可戳回顾图灵之死：他拯救了世人，却被世人遗弃）

图灵机：我又来啦！

再往深处想，这是不是意味着我们可以写出一种能够自己编程的程序？这可能听起来很怪异，但是对于LISP语言却是可以实现的。最常用的做法就是使用宏。

LISP的宏是独一无二的，连现在的很多高级语言里都没有宏。一般的源代码程序经过编译器解析就会生成解析树，宏的特别之处在于，你可以通过它控制解析树，进行任意的存取操作，还可以生成其他程序。

什么是宏？就是把一些命令组织在一起，作为一个单独命令完成一个特定任务。玩过《魔兽世界》的人可能会发现，游戏里面有多达13个种族和11大职业，每个角色的表情动作都十分繁杂。这个时候该怎么同时激活2种以上的法术，或者施法的同时用游戏中的聊天系统发送信息呢？解决方式是“宏命令”。通过建立宏命令，你就能让暗夜精灵在喝水的同时施放影遁，也能让猎人在标记敌对目标的同时喊话提醒队友。

所以通过宏，我们既可以改进某个程序让它变得更短，也可以加入一种新语言进来，让它成为LISP的一部分。LISP就像是修炼了吸星大法的任我行，通过吸收别人的内功让自己变得越来越强大。宏让LISP拥有了一种很奇特的语法，或者说它根本就没有语法。

其实说到底，不管是机器语言还是汇编语言，他们共同的问题都在于一写就容易写很长，写长了就容易出现BUG，但是用高级语言就可以写的很短，可读性也很强。而且不同型号计算机的机器语言是不完全相同的，如果用高级语言就不用针对每种机型写代码，重新写编译器就行。

编译器处理的高级语言代码叫做源码，处理之后的机器码叫做目标码。后来又出现了开放源代码的潮流：公开源码并且可以随意修改。开源让我们可以修改软件，同时也能自己动手修正BUG。

电影《源代码》海报，这是一部2011年的美国科幻惊悚片

到今天，高级语言大概有几百种，但是最高级的主流语言，也只是刚刚接近LISP的水平，而且根本做不到像LISP那样强大。Java、Perl、Python、Ruby……你会发现，排在越后面的语言，越像LISP。Python模仿LISP，甚至把很多设计错误的功能都一起模仿了。至于Ruby，如果回到1975年，你声称它是一种LISP方言，没有人会反对。编程语言现在的发展，不过刚刚赶上1958年LISP语言的水平。

埃里克·雷蒙德在《如何成为一名黑客》这本书里说，如果你想当个黑客，可以从Python和Java开始入手，因为比较容易掌握。然后开始学C和Perl，前者用来对付Unix系统，后者可以用来管理系统和开发CGI脚本。最后，他建议，如果你把黑客当做自己的人生目标，就必须要学LISP。即使实际工作中很少会用到LISP，但只要一旦掌握了LISP，就会感觉到它带给你的极大启发。

如果你是投资人，想要评估一家技术公司的水平怎么样，偷偷教你一个诀窍：看他们的程序员招聘启事。如果要求应聘者有Oracle数据库经验的公司，你可以直接放弃了；如果招聘C++或者Java，说明水平一般；如果招聘Perl或者Python，说明技术还有点门槛；如果你遇到一家技术公司里面的程序员都会写LISP，相信我，不管这家公司是做什么的，都千万千万不要错过它！

一句话，LISP是目前最强大的编程语言。为什么LISP会如此强大？因为这种语言本质上不是一种技术，而是数学。数学，永远是时代的弄潮儿。

麦卡锡其（奇）人

继续说麦卡锡。

LISP编程语言的创造者，人工智能领域的泰斗——麦卡锡

1927年9月4日，麦卡锡生于波士顿。他的父亲是一个爱尔兰移民，做过木匠和渔夫，但同时也是一个发明家和工会积极分子，拥有两项很冷门的专利，一个是捻船缝机技术，还有一个是桔汁冷冻机。麦卡锡的母亲是来自立陶宛的犹太人，热心于女权运动，还当过记者。

麦卡锡的父母在20世纪30年代都曾参加美国共产党。受到父母的影响，麦卡锡对社会问题也比较关注，还倡仪过修改“人权法案” 。

麦卡锡还是个特别喜欢刺激的人，他对攀岩、跳伞、驾驶滑翔机这些运动情有独钟，曾和他的第二任妻子维拉·沃特森一起攀登过世界上不少大山高峰。这个沃特森也是一位程序员，但她更知名的身份却是登山运动员。她是第一位独自攀上西半球第一高峰阿空加瓜山（海拔6960米）的女性，但不幸的是，她随后在一次攀登位于尼泊尔中部的阿那波尔那峰（海拔8075米）的探险活动中不幸遇难。

麦卡锡的性格决定了他不是个循规蹈矩的人。因此当MIT没有对LISP语言采取足够重视时，他决定前往美国西海岸——那里有新兴的反主流文化，教授可以扎着长发，穿有破洞的牛仔裤上课。

后来，麦卡锡对MIT的评价是：跟那里的人解释LISP语言，就像是跟挖沟工人说明蒸汽铲子有什么价值一样费劲。

People prefer dealing with machinery to dealing with bureaucracies.– jmc 1986

相比起应付官僚制度，人们更愿应付机器。——麦卡锡（1986）

在西海岸，麦卡锡发现这里不存在官僚保护，如鱼得水的他迅速在斯坦福大学建立起了第二个人工智能实验室，跟原先MIT的那个分庭抗礼。很快，斯坦福大学的这个实验室成为了加州黑客的天堂，并催生了黑客情怀。在之后15年的时间里，一个由硬件和软件工程师组成的惊人阵容迅速涌入了这个实验室，苹果创始人史蒂夫·乔布斯多年以后都还对这个设立在山上的实验室念念不忘。这里保留了反主流文化氛围，透过它，一股对人工智能领域乐观的情绪蔓延开来，充斥着整个20世纪60年代。

1971年，麦卡锡获得图灵奖，在颁奖典礼致辞中，他宣称：每个人都需要编程，因为这将是我们与仆人对话的方式。只需要十年的时间，就能打造出“全智能机器”。