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Clojure
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11 KiB
Clojure
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language: clojure
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filename: learnclojure-cn.clj
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contributors:
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- ["Adam Bard", "http://adambard.com/"]
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translators:
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- ["Bill Zhang", "http://jingege.github.io/"]
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lang: zh-cn
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Clojure是运行在JVM上的Lisp家族中的一员。她比Common Lisp更强调纯[函数式编程](https://en.wikipedia.org/wiki/Functional_programming)，且自发布时便包含了一组工具来处理状态。
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这种组合让她能十分简单且自动地处理并发问题。
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(你需要使用Clojure 1.2或更新的发行版)
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```clojure
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; 注释以分号开始。
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; Clojure代码由一个个form组成， 即写在小括号里的由空格分开的一组语句。
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; Clojure解释器会把第一个元素当做一个函数或者宏来调用，其余的被认为是参数。
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; Clojure代码的第一条语句一般是用ns来指定当前的命名空间。
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(ns learnclojure)
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; 更基本的例子:
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; str会使用所有参数来创建一个字符串
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(str "Hello" " " "World") ; => "Hello World"
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; 数学计算比较直观
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(+ 1 1) ; => 2
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(- 2 1) ; => 1
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(* 1 2) ; => 2
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(/ 2 1) ; => 2
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; 等号是 =
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(= 1 1) ; => true
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(= 2 1) ; => false
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; 逻辑非
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(not true) ; => false
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; 嵌套的form工作起来应该和你预想的一样
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(+ 1 (- 3 2)) ; = 1 + (3 - 2) => 2
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; 类型
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;;;;;;;;;;;;;
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; Clojure使用Java的Object来描述布尔值、字符串和数字
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; 用函数 `class` 来查看具体的类型
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(class 1) ; 整形默认是java.lang.Long类型
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(class 1.); 浮点默认是java.lang.Double类型的
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(class ""); String是java.lang.String类型的，要用双引号引起来
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(class false) ; 布尔值是java.lang.Boolean类型的
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(class nil); "null"被称作nil
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; 如果你想创建一组数据字面量，用单引号(')来阻止form被解析和求值
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'(+ 1 2) ; => (+ 1 2)
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; (单引号是quote的简写形式，故上式等价于(quote (+ 1 2)))
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; 可以对一个引用列表求值
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(eval '(+ 1 2)) ; => 3
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; 集合（Collection）和序列
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;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
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; List的底层实现是链表，Vector的底层实现是数组
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; 二者也都是java类
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(class [1 2 3]); => clojure.lang.PersistentVector
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(class '(1 2 3)); => clojure.lang.PersistentList
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; list本可以写成(1 2 3), 但必须用引用来避免被解释器当做函数来求值。
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; (list 1 2 3)等价于'(1 2 3)
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; 集合其实就是一组数据
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; List和Vector都是集合:
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(coll? '(1 2 3)) ; => true
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(coll? [1 2 3]) ; => true
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; 序列 (seqs) 是数据列表的抽象描述
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; 只有列表才可称作序列。
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(seq? '(1 2 3)) ; => true
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(seq? [1 2 3]) ; => false
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; 序列被访问时只需要提供一个值，所以序列可以被懒加载——也就意味着可以定义一个无限序列：
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(range 4) ; => (0 1 2 3)
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(range) ; => (0 1 2 3 4 ...) (无限序列)
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(take 4 (range)) ; (0 1 2 3)
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; cons用以向列表或向量的起始位置添加元素
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(cons 4 [1 2 3]) ; => (4 1 2 3)
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(cons 4 '(1 2 3)) ; => (4 1 2 3)
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; conj将以最高效的方式向集合中添加元素。
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; 对于列表，数据会在起始位置插入，而对于向量，则在末尾位置插入。
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(conj [1 2 3] 4) ; => [1 2 3 4]
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(conj '(1 2 3) 4) ; => (4 1 2 3)
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; 用concat来合并列表或向量
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(concat [1 2] '(3 4)) ; => (1 2 3 4)
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; 用filter来过滤集合中的元素，用map来根据指定的函数来映射得到一个新的集合
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(map inc [1 2 3]) ; => (2 3 4)
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(filter even? [1 2 3]) ; => (2)
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; recuce使用函数来规约集合
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(reduce + [1 2 3 4])
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; = (+ (+ (+ 1 2) 3) 4)
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; => 10
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; reduce还能指定一个初始参数
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(reduce conj [] '(3 2 1))
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; = (conj (conj (conj [] 3) 2) 1)
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; => [3 2 1]
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; 函数
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;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
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; 用fn来创建函数。函数的返回值是最后一个表达式的值
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(fn [] "Hello World") ; => fn
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; (你需要再嵌套一组小括号来调用它)
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((fn [] "Hello World")) ; => "Hello World"
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; 你可以用def来创建一个变量（var）
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(def x 1)
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x ; => 1
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; 将函数定义为一个变量（var）
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(def hello-world (fn [] "Hello World"))
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(hello-world) ; => "Hello World"
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; 你可用defn来简化函数的定义
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(defn hello-world [] "Hello World")
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; 中括号内的内容是函数的参数。
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(defn hello [name]
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(str "Hello " name))
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(hello "Steve") ; => "Hello Steve"
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; 你还可以用这种简写的方式来创建函数：
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(def hello2 #(str "Hello " %1))
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(hello2 "Fanny") ; => "Hello Fanny"
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; 函数也可以有多个参数列表。
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(defn hello3
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([] "Hello World")
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([name] (str "Hello " name)))
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(hello3 "Jake") ; => "Hello Jake"
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(hello3) ; => "Hello World"
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; 可以定义变参函数，即把&后面的参数全部放入一个序列
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(defn count-args [& args]
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(str "You passed " (count args) " args: " args))
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(count-args 1 2 3) ; => "You passed 3 args: (1 2 3)"
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; 可以混用定参和变参（用&来界定）
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(defn hello-count [name & args]
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(str "Hello " name ", you passed " (count args) " extra args"))
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(hello-count "Finn" 1 2 3)
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; => "Hello Finn, you passed 3 extra args"
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; 哈希表
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;;;;;;;;;;
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; 基于hash的map和基于数组的map（即arraymap）实现了相同的接口，hashmap查询起来比较快，
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; 但不保证元素的顺序。
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(class {:a 1 :b 2 :c 3}) ; => clojure.lang.PersistentArrayMap
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(class (hash-map :a 1 :b 2 :c 3)) ; => clojure.lang.PersistentHashMap
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; arraymap在足够大的时候，大多数操作会将其自动转换成hashmap，
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; 所以不用担心(对大的arraymap的查询性能)。
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; map支持很多类型的key，但推荐使用keyword类型
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; keyword类型和字符串类似，但做了一些优化。
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(class :a) ; => clojure.lang.Keyword
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(def stringmap {"a" 1, "b" 2, "c" 3})
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stringmap ; => {"a" 1, "b" 2, "c" 3}
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(def keymap {:a 1, :b 2, :c 3})
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keymap ; => {:a 1, :c 3, :b 2}
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; 顺便说一下，map里的逗号是可有可无的，作用只是提高map的可读性。
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; 从map中查找元素就像把map名作为函数调用一样。
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(stringmap "a") ; => 1
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(keymap :a) ; => 1
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; 可以把keyword写在前面来从map中查找元素。
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(:b keymap) ; => 2
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; 但不要试图用字符串类型的key来这么做。
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;("a" stringmap)
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; => Exception: java.lang.String cannot be cast to clojure.lang.IFn
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; 查找不存在的key会返回nil。
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(stringmap "d") ; => nil
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; 用assoc函数来向hashmap里添加元素
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(def newkeymap (assoc keymap :d 4))
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newkeymap ; => {:a 1, :b 2, :c 3, :d 4}
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; 但是要记住的是clojure的数据类型是不可变的！
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keymap ; => {:a 1, :b 2, :c 3}
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; 用dissoc来移除元素
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(dissoc keymap :a :b) ; => {:c 3}
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; 集合（Set）
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;;;;;;
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(class #{1 2 3}) ; => clojure.lang.PersistentHashSet
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(set [1 2 3 1 2 3 3 2 1 3 2 1]) ; => #{1 2 3}
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; 用conj新增元素
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(conj #{1 2 3} 4) ; => #{1 2 3 4}
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; 用disj移除元素
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(disj #{1 2 3} 1) ; => #{2 3}
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; 把集合当做函数调用来检查元素是否存在:
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(#{1 2 3} 1) ; => 1
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(#{1 2 3} 4) ; => nil
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; 在clojure.sets模块下有很多相关函数。
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; 常用的form
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;;;;;;;;;;;;;;;;;
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; clojure里的逻辑控制结构都是用宏（macro）实现的，这在语法上看起来没什么不同。
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(if false "a" "b") ; => "b"
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(if false "a") ; => nil
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; 用let来创建临时的绑定变量。
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(let [a 1 b 2]
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(> a b)) ; => false
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; 用do将多个语句组合在一起依次执行
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(do
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(print "Hello")
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"World") ; => "World" (prints "Hello")
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; 函数定义里有一个隐式的do
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(defn print-and-say-hello [name]
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(print "Saying hello to " name)
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(str "Hello " name))
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(print-and-say-hello "Jeff") ;=> "Hello Jeff" (prints "Saying hello to Jeff")
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; let也是如此
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(let [name "Urkel"]
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(print "Saying hello to " name)
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(str "Hello " name)) ; => "Hello Urkel" (prints "Saying hello to Urkel")
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; 模块
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;;;;;;;;;;;;;;;
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; 用use来导入模块里的所有函数
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(use 'clojure.set)
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; 然后就可以使用set相关的函数了
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(intersection #{1 2 3} #{2 3 4}) ; => #{2 3}
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(difference #{1 2 3} #{2 3 4}) ; => #{1}
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; 你也可以从一个模块里导入一部分函数。
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(use '[clojure.set :only [intersection]])
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; 用require来导入一个模块
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(require 'clojure.string)
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; 用/来调用模块里的函数
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; 下面是从模块`clojure.string`里调用`blank?`函数。
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(clojure.string/blank? "") ; => true
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; 在`import`里你可以给模块名指定一个较短的别名。
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(require '[clojure.string :as str])
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(str/replace "This is a test." #"[a-o]" str/upper-case) ; => "THIs Is A tEst."
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; (#""用来表示一个正则表达式)
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; 你可以在一个namespace定义里用:require的方式来require（或use，但最好不要用）模块。
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; 这样的话你无需引用模块列表。
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(ns test
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(:require
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[clojure.string :as str]
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[clojure.set :as set]))
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; Java
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;;;;;;;;;;;;;;;;;
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; Java有大量的优秀的库，你肯定想学会如何用clojure来使用这些Java库。
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; 用import来导入java类
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(import java.util.Date)
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; 也可以在ns定义里导入
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(ns test
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(:import java.util.Date
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java.util.Calendar))
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; 用类名末尾加`.`的方式来new一个Java对象
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(Date.) ; <a date object>
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; 用`.`操作符来调用方法，或者用`.method`的简化方式。
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(. (Date.) getTime) ; <a timestamp>
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(.getTime (Date.)) ; 和上例一样。
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; 用`/`调用静态方法
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(System/currentTimeMillis) ; <a timestamp> (system is always present)
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; 用`doto`来更方便的使用（可变）类。
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(import java.util.Calendar)
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(doto (Calendar/getInstance)
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(.set 2000 1 1 0 0 0)
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.getTime) ; => A Date. set to 2000-01-01 00:00:00
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; STM
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;;;;;;;;;;;;;;;;;
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; 软件内存事务（Software Transactional Memory）被clojure用来处理持久化的状态。
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; clojure里内置了一些结构来使用STM。
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; atom是最简单的。给它传一个初始值
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(def my-atom (atom {}))
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; 用`swap!`更新atom。
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; `swap!`会以atom的当前值为第一个参数来调用一个指定的函数，
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; `swap`其余的参数作为该函数的第二个参数。
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(swap! my-atom assoc :a 1) ; Sets my-atom to the result of (assoc {} :a 1)
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(swap! my-atom assoc :b 2) ; Sets my-atom to the result of (assoc {:a 1} :b 2)
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; 用`@`读取atom的值
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my-atom ;=> Atom<#...> (返回Atom对象)
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@my-atom ; => {:a 1 :b 2}
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; 下例是一个使用atom实现的简单计数器
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(def counter (atom 0))
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(defn inc-counter []
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(swap! counter inc))
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(inc-counter)
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(inc-counter)
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(inc-counter)
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(inc-counter)
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(inc-counter)
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@counter ; => 5
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; 其他STM相关的结构是ref和agent.
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; Refs: http://clojure.org/refs
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; Agents: http://clojure.org/agents
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```
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### 进阶读物
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本文肯定不足以讲述关于clojure的一切，但是希望足以让你迈出第一步。
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Clojure.org官网有很多文章:
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[http://clojure.org/](http://clojure.org/)
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Clojuredocs.org有大多数核心函数的文档，还带了示例哦:
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[http://clojuredocs.org/quickref/Clojure%20Core](http://clojuredocs.org/quickref/Clojure%20Core)
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4Clojure是个很赞的用来练习clojure/FP技能的地方:
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[http://www.4clojure.com/](http://www.4clojure.com/)
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Clojure-doc.org (你没看错)有很多入门级的文章:
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||
[http://clojure-doc.org/](http://clojure-doc.org/)
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