计算机程序的构造和解释（JavaScript版）

本书主要介绍计算的核心思想，采用的方法是为计算建立一系列概念模型。主要内容包括：构造过程抽象，构造数据抽象，模块化、对象和状态，元语言抽象，寄存器机器里的计算等。采用JavaScript作为实例分析，但并不拘泥于对语言的解释，而是通过这种语言来阐述程序设计思想。第1章介绍了计算过程以及函数在程序设计中扮演的角色。第2章在第1章的基础上提供了将数据对象组合起来形成复合数据，进而构造抽象的方法。第3章介绍了一些帮助我们模块化构造大型系统的策略。第4章通过元语言抽象探究如何在一些语言的基础上开发新语言的技术。第5章从寄存器机器的角度出发，通过设计寄存器机器，开发一些机制，实现重要的程序设计结构，同时给出一种描述寄存器机器设计的语言。本书揭示计算机程序设计思想的实质是改变了人们的思考方式：从命令式的观点去研究知识的结构。因此，本书所阐述的设计思想不仅适用于计算机程序设计，而且适用于所有工程设计。<br />

哈罗德?阿贝尔森（Harold Abelson）是MIT 1992年度MacVicar Faculty Fellow。在MIT电子工程和计算机科学系工作，得到过重要的计算机科学教育奖——IEEE计算机协会的Booth奖。<br />杰拉尔德·杰伊·萨斯曼（Gerald Jay Sussman），麻省理工学院电子工程系教授。他长期从事人工智能的研究，还从事过计算机语言、计算机体系结构和超大规模集成电路设计方面的工作（Scheme编程语言的发明人之一），并致力于用计算机语言来表达和解决各领域的实际问题。他是IEEE 、AAAI 、ACM、AAAS等协会的Fellow，曾获得ACM Karl Karlstrom杰出教育家奖、Bose教学奖等。<br />马丁·亨茨（Martin Henz），新加坡国立大学计算机科学系副教授。他曾是德国人工智能研究中心的科学家。他目前主要从事体验式学习的可扩展性的研究和教学。他因为在这方面的出色工作，而和Tobias Wrigstad将SICP这本书改编为JavaScript版本。他发表很多关于计算机科学和工程教育、编程语言等方面的论文。<br />托拜厄斯·瑞格斯塔德（Tobias Wrigstad），乌普萨拉大学信息技术系教授，主要从事编程语言、并行编程、软件工程、并发编程方面的研究工作。在教学方面，长期为本科生讲授命令与面向对象编程方法论的导论课程。<br />朱莉·萨斯曼（Julie Sussman），作家和编辑，同时使用自然语言和计算机语言写作。

目　录<br />Structure and Interpretation of Computer Programs: JavaScript Edition<br />译者序<br />序言<br />1984年版《计算机程序的构造和解释》的原序<br />前言<br />1996年SICP第2版的前言<br />1984年SICP第1版的前言<br />致谢<br />1996年SICP第2版的致谢<br />第1章　构造函数抽象1<br />1.1　程序设计的基本元素2<br />1.1.1　表达式3<br />1.1.2　命名和环境4<br />1.1.3　运算符组合式的求值5<br />1.1.4　复合函数6<br />1.1.5　函数应用的代换模型8<br />1.1.6　条件表达式和谓词11<br />1.1.7　实例：用牛顿法求平方根14<br />1.1.8　函数作为黑箱抽象17<br />1.2　函数与它们产生的计算20<br />1.2.1　线性递归和迭代21<br />1.2.2　树形递归24<br />1.2.3　增长的阶28<br />1.2.4　求幂29<br />1.2.5　最大公约数31<br />1.2.6　实例：素数检测33<br />1.3　用高阶函数做抽象37<br />1.3.1　函数作为参数37<br />1.3.2　用lambda表达式构造函数41<br />1.3.3　函数作为通用的方法45<br />1.3.4　函数作为返回值48<br />第2章　构造数据抽象54<br />2.1　初识数据抽象56<br />2.1.1　实例：有理数的算术运算56<br />2.1.2　抽象屏障59<br />2.1.3　数据是什么意思？61<br />2.1.4　扩展练习：区间算术63<br />2.2　层次性数据和闭包性质65<br />2.2.1　序列的表示66<br />2.2.2　层次结构72<br />2.2.3　序列作为约定的接口76<br />2.2.4　实例：一个图形语言86<br />2.3　符号数据96<br />2.3.1　字符串96<br />2.3.2　实例：符号求导97<br />2.3.3　实例：集合的表示102<br />2.3.4　实例：Huffman编码树108<br />2.4　抽象数据的多重表示114<br />2.4.1　复数的表示115<br />2.4.2　带标签数据118<br />2.4.3　数据导向的程序设计和可<br />　　　加性121<br />2.5　包含通用型操作的系统127<br />2.5.1　通用型算术运算128<br />2.5.2　不同类型数据的组合131<br />2.5.3　实例：符号代数136<br />第3章　模块化、对象和状态146<br />3.1　赋值和局部状态146<br />3.1.1　局部状态变量147<br />3.1.2　引进赋值带来的利益152<br />3.1.3　引进赋值的代价155<br />3.2　求值的环境模型159<br />3.2.1　求值规则160<br />3.2.2　简单函数的应用163<br />3.2.3　框架作为局部状态的仓库165<br />3.2.4　内部定义169<br />3.3　用变动数据建模172<br />3.3.1　可变的表结构172<br />3.3.2　队列的表示179<br />3.3.3　表格的表示182<br />3.3.4　数字电路模拟器187<br />3.3.5　约束传播196<br />3.4　并发：时间是一个本质问题205<br />3.4.1　并发系统中时间的性质206<br />3.4.2　控制并发的机制209<br />3.5　流218<br />3.5.1　流作为延迟的表219<br />3.5.2　无穷流225<br />3.5.3　流计算模式的应用230<br />3.5.4　流和延迟求值238<br />3.5.5　函数式程序的模块化和对象<br />　　　的模块化242<br />第4章　元语言抽象246<br />4.1　元循环求值器248<br />4.1.1　求值器的核心部分249<br />4.1.2　组件的表示254<br />4.1.3　求值器的数据结构263<br />4.1.4　把求值器作为程序运行267<br />4.1.5　以数据为程序270<br />4.1.6　内部声明272<br />4.1.7　分离语法分析与执行275<br />4.2　惰性求值280<br />4.2.1　正则序和应用序280<br />4.2.2　采用惰性求值的解释器281<br />4.2.3　流作为惰性的表288<br />4.3　非确定性计算289<br />4.3.1　搜索和amb291<br />4.3.2　非确定性程序实例294<br />4.3.3　实现amb求值器300<br />4.4　逻辑程序设计309<br />4.4.1　演绎式信息检索311<br />4.4.2　查询系统如何工作320<br />4.4.3　逻辑程序设计<br />　　　是数理逻辑吗？326<br />4.4.4　实现查询系统330<br />第5章　寄存器机器里的计算350<br />5.1　寄存器机器的设计351<br />5.1.1　一种描述寄存器机器的语言352<br />5.1.2　机器设计的抽象355<br />5.1.3　子程序357<br />5.1.4　使用栈实现递归360<br />5.1.5　指令总结364<br />5.2　寄存器机器的模拟器365<br />5.2.1　机器模型366<br />5.2.2　汇编器369<br />5.2.3　指令和它们的执行函数372<br />5.2.4　监视机器执行378<br />5.3　存储分配和废料收集380<br />5.3.1　把存储器看作向量380<br />5.3.2　维持一种无穷存储的假象384<br />5.4　显式控制的求值器389<br />5.4.1　分派器和基本求值390<br />5.4.2　函数应用的求值393<br />5.4.3　块结构、赋值和声明400<br />5.4.4　求值器的运行401<br />5.5　编译405<br />5.5.1　编译器的结构407<br />5.5.2　组件的编译411<br />5.5.3　编译函数应用和返回语句417<br />5.5.4　指令序列的组合423<br />5.5.5　编译代码的实例426<br />5.5.6　词法地址433<br />5.5.7　将编译代码与求值器接口435<br />参考文献441<br />索引447<br />练习列表490