周而復始

前一篇《 原子與虛空》籠統講述了 Emacs Lisp 程序或任意一個計算機程序的基本成分。

不管是汽車、輪船仍是火箭，全部的交通工具裏面，都有一個被稱爲發動機的東西。即便咱們徒步或騎着單車，這裏面也有一個發動機——咱們的心臟。計算機裏面也有個發動機，就在 CPU 裏。

全部的發動機，它們的本質在於周而復始。

在發動機來看，本身就像是一頭蒙着雙眼的在拉磨的驢子，不知道本身在作什麼，可是依然在磨道上一圈又一圈不知疲倦地行進。

徹底能夠說，有了發動機，就有了一切。由於發動機不只可以輸出動力，也可以創造時間——發動機循環運轉次數。有了動力，又有了時間，還有什麼運動形式是沒法創造出來的呢？

讓一輛汽車，前行 100 千米，本質上是汽車發動機運轉的軌跡在地球的表面的展開結果。讓火箭飛出天外，本質上是發動機運轉的軌跡在三維空間中展開的結果。咱們徒步走 1 千米，是咱們心臟搏動的軌跡在地球表面的展開結果。

假若世界的運轉真的是受了一部發動機的驅動，那麼這個發動機的存在，咱們沒法直接感覺到，咱們只能感覺到它的周而復始的運動。這給哲學家們製造了一個巨大的想象空間。既然咱們可以感覺到它的運動，是出於咱們對自身以及萬物的觀察。這種運動能夠在不一樣的物質之間傳遞，從而衍生出在咱們看來氣象萬千的運動形式。

或許，正是由於發動機的周而復始的運動，才致使了萬物之間老是可以精確傳遞這種運動。當牛頓發現，他做爲一個凡人，通過很簡單的計算，就可以精確算出天體的運動，並且整個宇宙就像一部複雜的鐘表那樣精確運行。這種事，彷佛也只有上帝可以作到。因此，牛頓的科學研究活動以他在哲學上引入了上帝做爲宇宙第一推進力而終止。牛頓迴歸上帝的懷抱，這其實徹底能夠視爲是那個時代一個充滿理性的科學家在認真思考以後的值得尊敬的決定，不過這事卻被後人視爲變了味，認爲牛逼如牛頓，也不免晚節不保。

咱們在計算機裏用着各類複雜的軟件，Alpha Go 在圍棋領域天下無敵，自動駕駛呼之欲出，這一切在不會編程的人看來，是複雜的，是深奧的，是精確的……然而在懂編程的人看來，這一切都是創建在 CPU 周而復始之上。

咱們能夠將計算機裏的每一個程序視爲由 CPU 驅動的一部機器，是 CPU 的周而復始的運動驅動着這部機器裏的齒輪、連桿、凸輪、渦輪、鏈條等傳動部件，從而決定了這部機器的精確性。

計算機裏沒有上帝。CPU， 也如上文所言，不過是一隻蒙着眼睛在磨道上週行的驢子。若是咱們願意，徹底能夠經過程序模擬一個 CPU。例如 Emacs Lisp 解釋器，它的功能就至關於 Emacs 計算機的 CPU。

很容易製造一個可由 Emacs Lisp 解釋器驅動的空轉着的齒輪：

(defun 齒輪 ()
  (齒輪))

(defun 驅動齒輪 ()
  (interactive)
  (齒輪))

向 Emacs 發送 M-x 驅動齒輪 <RET>，Emacs Lisp 解釋器便會對 齒輪 函數進行求值，結果這個函數又對自身進行求值，所以便造成了周而復始的「轉動」。一般將這種形式的函數求值稱爲遞歸求值。

一個函數，在其內部對自身進行求值，叫做遞歸。

齒輪 函數除了對自身進行求值以外，沒有作任何事，所以雖然可以讓 Emacs Lisp 解釋器完成求值，但理論上不會獲得任何輸出結果，這個函數會淪陷在對自身進行求值的過程當中而不能自拔。不過，因爲 Emacs Lisp 解釋器爲函數對自身的求值的重複次數設置了上限（默認是 1000 次，容許程序員修改），因此 Emacs Lisp 解釋器對 齒輪 函數的求值結果是程序運行出錯。

Emacs 設置函數對自身求值次數的上限是有道理的。假若某個函數無限次的陷入對自身求值的狀態，那麼 Emacs 就死機了。由於 Emacs 每一個時刻只能容許一個程序在運行。一個陷入無限次對自身求值的程序，會致使其餘程序再無機會運行。整體上來看，咱們的世界不像 Emacs 這樣。不過期不時也會出現「既生瑜、何生亮」的故事。

遞歸是周而復始的一種運動。當咱們在一個遞歸函數中執行一些對咱們有意義的表達式求值時，這就相似於將一個齒輪的運動傳遞給了其餘部件。下面，咱們能夠對齒輪程序進行一些修改，限定它的運轉次數，而且讓這個齒輪不停地驅動 insert 函數：

(defun 齒輪 (m n)
  (if (< m n)
      (progn
        (insert (format "%d-" m))
        (齒輪 (+ m 1) n))
    (insert (format "%d\n" m))))

(defun 驅動齒輪 (n)
  (interactive
   (list (read-number "運轉次數：")))
  (齒輪 1 n))

當再次向 Emacs 發送 M-x 驅動齒輪 <RET>，並向 驅動齒輪 函數傳遞的參數值爲 10 時，Emacs 的當前緩衝區會顯現：

1-2-3-4-5-6-7-8-9-10

這就是咱們製造的齒輪在 Emacs Lisp 解釋器的驅動下，運轉 10 次以後的結果。

上述代碼出現了 progn 與 if 等表達式。它們的含義，在下一篇闡述。如今只須要專一於函數的遞歸求值可以產生一種相似於發動機的效果。對於受發動機驅動的任何一個傳動部件而言，它是下級部件的發動機。因爲 齒輪 函數是一個遞歸函數，在其內部對 insert 函數進行了求值，那麼 齒輪 函數就是 insert 函數的發動機。此外，齒輪 函數的遞歸求值過程也對它的第一個參數進行了修改，所以 齒輪 函數也是向這個參數輸出動力的發動機。

不管多麼複雜的計算機程序，它們都是受 CPU 驅動的具備層次傳動機制的機械系統。我這麼說，可能會讓他人認爲我是個決定論或宿命論患者。不過，我卻爲本身與天然萬物共享一個 CPU 而以爲三生有幸。還有，這個 CPU 彷佛也沒有替我決定什麼，它只不過向我提供了動力。

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