エマックスリスプ

エマックスリスプ

Emacs ロゴ
パラダイム	機能的、メタ、反射的
家族	リスプ
デザイン：	リチャード・ストールマン、 ガイ・L・スティール・ジュニア
開発者	GNU プロジェクト
初登場	1985年; 39年前 （1985年）
安定リリース	29.4 / 2024年6月22日; 3か月前 ( 2024-06-22 )
タイピングの規律	ダイナミック、力強い
範囲	動的、オプションで語彙
プラットフォーム	エマック
OS	クロスプラットフォーム
ライセンス	GPLv3
ファイル名拡張子	.el、.elc、.eln
Webサイト	このサイトは、
影響を受けた
Common Lisp、Maclisp

Emacs Lisp は、Emacs用に作成されたLisp 方言です。 Emacs に組み込まれている編集機能のほとんどを実装するために使用され、残りの部分はLispインタープリタと同様にCで書かれています。

Emacs Lisp コードは、Emacs を変更、拡張、カスタマイズするために使用されます。自分でコードを書きたくない場合は、カスタマイズ機能を使用できます。この機能は、ユーザーがオプションを設定し、実行中の Emacs セッションでその効果をプレビューできる設定ページのセットを提供します。ユーザーが変更を保存すると、カスタマイズは必要な Emacs Lisp コードをユーザーのconfig ファイルに書き込みます。このファイルは、ユーザー自身のファイルが変更される可能性を回避するために、カスタマイズのみが使用する特別なファイルに設定できます。

Emacs Lispはバイトコードにコンパイル^[1] し、ネイティブコードにトランスコンパイルできるプログラミング言語であることに加えて^[2]、バッチモードでEmacsを呼び出すことで、 UnixのBourneシェルやPerlのように、解釈型スクリプト言語としても機能できます。この方法では、コマンドラインまたは実行可能ファイルから呼び出すことができ、バッファや移動コマンドなどの編集機能は、通常モードと同じようにプログラムで使用できます。Emacsをバッチモードで起動すると、ユーザーインターフェイスは表示されません。渡されたスクリプトを実行して終了し、スクリプトからの出力が表示されます。

Emacs LispはElispとも呼ばれるが、同じ名前を持つ古い無関係なLisp方言も存在する。^{[3] [4]}

Emacs Lisp はMaclispと最も関連が深いが、後にCommon Lispの影響も受けた。^[5]命令型および関数型プログラミング手法をサポートしている。Lisp はEINE や ZWEIなどの Emacs 派生言語のデフォルトの拡張言語であった。リチャード・ストールマンがGosling Emacs をGNU Emacs にフォークしたとき、関数をデータとして扱う機能など、その強力な機能から Lisp を拡張言語として選択した。Common Lisp 標準はまだ策定されていなかったが、当時はScheme が存在していたが、ワークステーション上でのパフォーマンスが比較的低かったため ( Emacs の伝統的な本拠地であるミニコンピュータとは対照的)、ストールマンはそれを使わないことにし、より簡単に最適化できると思われる方言を開発したいと考えていた。^[6]

Emacs で使用される Lisp 方言は、アプリケーション プログラミングで使用されるより現代的な Common Lisp および Scheme 方言とは大幅に異なります。Emacs Lisp の顕著な特徴は、デフォルトでレキシカルスコープではなく動的スコープを使用することです。つまり、関数は、呼び出されたスコープ内のローカル変数を参照できますが、定義されたスコープ内のローカル変数を参照することはできません。最近、以下に概説する理由により、レキシカル スコープを使用するようにコードを更新する作業が継続されています。

Emacs Lisp の開発は、汎用プログラミング言語を実装することよりも、多機能テキスト エディターを作成するためのデータ構造と機能を提供するという目標によって進められました。たとえば、Emacs Lisp では、ファイルを 1 行ずつ簡単に読み取ることはできません。ファイル全体を Emacs バッファーに読み込む必要があります。ただし、Emacs Lisp には、モードで定義された文、段落、またはより高次の構文レベルでバッファー テキストをナビゲートおよび変更するための機能が多数用意されています。

以下は、Emacs Lisp で書かれた Emacs 拡張機能の簡単な例です。Emacs では、編集領域をウィンドウと呼ばれる個別の領域に分割することができ、各領域には異なるバッファが表示されます。バッファとは、Emacs のメモリに (おそらくファイルから) 読み込まれたテキストの領域で、テキスト ドキュメントに保存できます。

ユーザーはデフォルトのC-x 2 キー バインディングを押して新しいウィンドウを開くことができます。これにより、Emacs Lisp 関数が実行されますsplit-window-below。通常、新しいウィンドウが表示されると、前のウィンドウと同じバッファが表示されます。次に使用可能なバッファを表示したいとします。これを行うには、ユーザーは既存の Emacs Lisp ソース ファイルまたは空の Emacs バッファのいずれかに次の Emacs Lisp コードを記述します。

( defun my-split-window-func () (インタラクティブ) ( split-window-below ) ( set-window-buffer ( next-window ) ( other-buffer )))  
  
  
    

( global-set-key ( kbd "Cx 2" ) #' my-split-window-func )   

最初のステートメント は(defun ...)、新しい関数 を定義します。この関数は、 (古いウィンドウ分割関数)my-split-window-funcを呼び出し、新しいウィンドウに別の (新しい) バッファを表示するように指示します。2 番目のステートメント は、キー シーケンス "Cx 2" を新しい関数に再バインドします。 split-window-below(global-set-key ...)

これはadviceという機能を使って書くこともできます。この機能を使うと、ユーザーは独自の関数を定義する代わりに、既存の関数のラッパーを作成できます。これには、キーバインディングを変更する必要がなく、元の関数が呼び出される場所であればどこでも機能するという利点があり、また、記述が簡単になりますが、デバッグが複雑になるという欠点もあります。このため、 advice はGNU Emacs のソースコードでは許可されていませんが、^[7]ユーザーが望む場合は、advice 機能をコード内で使用して、上記のコードを次のように再実装できます。

( defadvice split-window-below ( my-window-splitting-adviceの後に最初に()をアクティブにする) ( set-window-buffer ( next-window ) ( other-buffer ))) 
      
    

これは、split-window-below関数の残りの部分を実行した後、ユーザーが指定したコードが呼び出されるたびにそれを実行するように指示します。アドバイスは、元の関数の前、その周囲（文字通り元の関数をラップする）で実行するように指定することも、アドバイスの結果に基づいて元の関数を条件付きで実行するように指定することもできます。

Emacs 24.4では^[8]このdefadviceメカニズムをに置き換えておりadvice-add、これはより柔軟でシンプルであると主張されています。^[9]上記のアドバイスは、新しいシステムを使用して次のように再実装できます。

( defun switch-to-next-window-in-split () ( set-window-buffer ( next-window ) ( other-buffer )))  
    

( advice-add 'split-window-below :before #'分割ウィンドウを次のウィンドウに切り替える)   

これらの変更は、コードが評価されるとすぐに有効になります。再コンパイルしたり、Emacs を再起動したり、設定ファイルを再ハッシュしたりする必要はありません。コードが Emacs の init ファイルに保存されている場合、Emacs は次回起動時に拡張機能をロードします。それ以外の場合は、Emacs を再起動したときに変更を手動で再評価する必要があります。

Emacs Lisp コードは、ファイル名の接尾辞 " " の慣例により、プレーンテキストファイルとしてファイルシステムに保存されます。ユーザーの init ファイルは例外で、Emacs Lisp コードとして評価されるにもかかわらず、多くの場合 " " として表示されます。1990 年代半ば以降、Emacs は および もロードします。さらに、ユーザーはコマンドラインで設定ファイルとしてロードするファイルを指定したり、設定ファイルをロードしないことを明示的に指定したりできます。ファイルがロードされると、 Emacs プログラムのインタープリタコンポーネントが関数と変数を読み込んで解析し、メモリに格納します。その後、他の編集機能やユーザーコマンドで使用できるようになります。関数と変数は、エディターを再起動したり設定ファイルを再ロードしたりすることなく、自由に変更および再定義できます。 .el.emacs~/.emacs.el~/.emacs.d/init.el

時間とメモリ領域を節約するため、Emacs の機能の多くは必要なときだけ読み込まれます。Emacs に同梱されているオプション機能の各セットは、パッケージまたはライブラリと呼ばれる Emacs コードのコレクションによって実装されています。たとえば、プログラム ソース コード内のキーワードを強調表示するためのライブラリや、テトリスゲームをプレイするためのライブラリがあります。各ライブラリは、1 つ以上の Emacs Lisp ソース ファイルを使用して実装されています。ライブラリは、その機能をアクティブ化および制御するために 1 つ以上のメジャー モードを定義できます。

Emacs 開発者は、特定の関数を C で記述します。これらはプリミティブであり、組み込み関数またはサブルーチンとも呼ばれます。プリミティブは Lisp コードから呼び出すことができますが、C ソースファイルを編集して再コンパイルすることによってのみ変更できます。GNU Emacsでは、プリミティブは外部ライブラリとして使用できません。プリミティブは Emacs 実行可能ファイルの一部です。XEmacs では、オペレーティング システムの動的リンクサポートを使用して、このようなプリミティブを実行時にロードできます。関数がプリミティブとして記述されるのは、Emacs Lisp からは利用できない外部データやライブラリにアクセスする必要がある場合や、C と Emacs Lisp の速度の比較によって価値のある違いが生じるほど頻繁に呼び出される場合などです。

ただし、C コードのエラーはセグメンテーション違反や、エディターをクラッシュさせるより微妙なバグに簡単につながる可能性があり、また、Emacs Lispガベージ コレクターと正しく対話する C コードを記述するとエラーが発生しやすくなるため、プリミティブとして実装される関数の数は必要最小限に抑えられます。

バイトコンパイルにより、Emacs Lisp コードの実行速度が速くなります。Emacs には、Emacs Lisp ソース ファイルをバイトコードと呼ばれる特殊な表現に変換できるコンパイラが含まれています。Emacs Lisp バイトコード ファイルのファイル名の接尾辞は" "です。ソース ファイルと比較すると、バイトコード ファイルは読み込みと実行が速く、ディスク容量の占有量が少なく、読み込み時のメモリ使用量も少なくなります。 .elc

バイトコードはまだプリミティブよりも実行速度が遅いですが、バイトコードとしてロードされた関数は簡単に変更したり再ロードしたりできます。また、バイトコード ファイルはプラットフォームに依存しません。Emacs とともに配布される標準の Emacs Lisp コードはバイトコードとしてロードされますが、一致するソース ファイルも通常、ユーザーの参照用に提供されます。ユーザーが提供する拡張機能は、それほど大きくなく、計算量もそれほど多くないため、通常はバイトコンパイルされません。

特に、「cl-lib」パッケージはCommon Lispのかなり大きなサブセットを実装しています。このパッケージは、既存の Emacs Lisp 関数定義を Common Lisp に似た定義で上書きする以前の「cl」パッケージを置き換えます。一方、「cl-lib」パッケージは、Emacs Lisp スタイル ガイドラインにさらに厳密に従い、定義する各関数とマクロに「cl-」というプレフィックスを付けます (たとえば、cl-defun組み込み の名前と競合しないdefun)。これにより、「cl」パッケージがロードされるたびに発生する可能性のある予期しない動作の変更を回避します。

Emacs Lispは（他のLisp実装とは異なり）末尾呼び出し最適化を行いません。^[10]これがないと、末尾再帰によって最終的にスタックオーバーフローが発生する可能性があります。

apel ライブラリは、polysylabi プラットフォーム ブリッジの助けを借りて、移植可能な Emacs Lisp コードの作成を支援します。

Emacs LispはCommon LispのようなLisp-2であり、他の変数に使用する名前空間とは別の関数名前空間を持っています。^[11]

MacLispと同様に、Emacs Lispは動的スコープを使用し、バージョン24以降では静的（またはレキシカル）をオプションとして提供しています。 ^[12]これは、ファイルローカル変数を設定することで有効にできますlexical-binding。^{[13] [14]}lexical-letこのオプションが追加される前は、 （現在は非推奨となっている）「cl」パッケージのマクロを使用して、効果的なレキシカルスコープを提供できました。 ^[15]

動的スコープでは、プログラマが関数のスコープ内で変数を宣言すると、その関数内から呼び出されるサブルーチンでその変数を利用できるようになります。もともと、これは最適化を目的としていました。レキシカル スコープはまだ一般的ではなく、パフォーマンスも不確かでした。コンピューター サイエンティストの Olin Shivers の回想によれば、「RMS が emacs lisp を実装していたときに、なぜ動的スコープなのかと尋ねたところ、レキシカル スコープは効率が悪すぎるという返事が返ってきました」とのことです。 ^[16]動的スコープは、ユーザーによるカスタマイズの柔軟性を高めることも目的としていました。ただし、動的スコープにはいくつかの欠点があります。まず、異なる関数内の変数間の意図しない相互作用により、大規模なプログラムで簡単にバグが発生する可能性があります。次に、動的スコープでの変数へのアクセスは、レキシカル スコープでのアクセスよりも一般的に遅くなります。^[17]

• Vimスクリプト

Wikimedia Commons には、Emacs Lispに関連するメディアがあります。

• 公式サイト、GNUプロジェクト