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Common Lisp

出典しゅってん: フリー百科ひゃっか事典じてん『ウィキペディア（Wikipedia）』
Common Lisp
パラダイム マルチパラダイムプログラミング、オブジェクト指向しこうプログラミング、手続てつづき型がたプログラミング、関数かんすう型がたプログラミング、メタプログラミング、リフレクション、ジェネリックプログラミング ウィキデータを編集
登場とうじょう時期じき
  • 1984年ねん (40年ねん前まえ) (1984)
  • 1994年ねんにANSIにより標準ひょうじゅん化か
開発かいはつ者しゃ ANSI X3J13委員いいん会かい
型付かたつけ 強つよい動的どうてき型付かたつけ
主おもな処理しょり系けい Allegro Common Lisp、ABCL、CLISP、Clozure Common Lisp、CMU Common Lisp、Corman Lisp、Embeddable Common Lisp、GNU Common Lisp、LispWorks、Movitz、Scieneer Common Lisp、Steel Bank Common Lisp、Symbolics Common Lisp
方言ほうげん CLtL1、CLtL2、ANSI Common Lisp
影響えいきょうを受うけた言語げんご LISP、Lisp Machine Lisp、Maclisp、Scheme、Interlisp ウィキデータを編集
影響えいきょうを与あたえた言語げんご Clojure、Dylan、Eulisp、ISLISP、SKILL、newLISP、PicoLisp、Stella、SubL
プラットフォーム クロスプラットフォーム
ウェブサイト common-lisp.net ウィキデータを編集
関連かんれん言語げんご LISP
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プログラミング言語げんご

■カテゴリ / ■テンプレート

Common Lisp（コモン・リスプ）は、コンピュータ・プログラミング言語げんご Lispの標準ひょうじゅん（の、ひとつ）であり、Lisp方言ほうげんのひとつでもある。Common Lispの略称りゃくしょうはCL[注釈ちゅうしゃく 1]。規格きかくはANSIによる ANSI INCITS 226-1994 (S2018)。仕様しようを指さすこともあれば、実装じっそうを指さすこともある。いくつかの、フリーソフトウェアの定義ていぎに合致がっちしたライセンスによりライセンスされている実装じっそうや、オープンソースの定義ていぎに合致がっちしたライセンスによりライセンスされている実装じっそうや、プロプライエタリなライセンスによりライセンスされている実装じっそうがある。

Lispの基本きほん的てきな特徴とくちょうの他ほか、いくつかのプログラミングパラダイムのLispへの取とり込こみについて標準ひょうじゅんを提供ていきょうしているという、マルチパラダイムプログラミング言語げんごという面めんがある。

  • 関数かんすう型がただけでなく、手続てつづき型がた的てきな言語げんご要素ようそに関かんしても標準ひょうじゅん化かしている。
  • 関数かんすう単位たんいの細さいかで反復はんぷく的てきなコンパイルにより、効率こうりつ的てきな実行じっこうを可能かのうにすると同時どうじにREPLによる動的どうてきで迅速じんそくな開発かいはつをサポートする。
  • 関数かんすうオブジェクト、複素数ふくそすう、有理数ゆうりすう、多倍たばい長ちょう整数せいすうなどを一いち級きゅうオブジェクトとして持もつ。
  • すべてはオブジェクト。マルチメソッド機能きのうをサポートした強力きょうりょくな動的どうてきオブジェクトシステムCommon Lisp Object Systemを備そなえる。
  • assert関数かんすうによる基本きほん的てきなテスト駆動くどう開発かいはつが可能かのう。
  • 「例外れいがい/ハンドラ」の処理しょりをさらに一いち段階だんかい分離ぶんりした「Condition/Restart/Handler」による例外れいがい処理しょり。
  • マクロ（プログラムによるコンパイル時じのコード変換へんかん）やリーダーマクロ（特定とくていの文字もじに対たいして新あたらしく構文こうぶんを拡張かくちょうする）といった標準ひょうじゅん機能きのうにより言語げんごを拡張かくちょう可能かのう。

構文こうぶん[編集へんしゅう]

一般いっぱん的てきなLispと同様どうようのS式しきによる構文こうぶんである。

意味いみ[編集へんしゅう]

評価ひょうか順じゅん[編集へんしゅう]

評価ひょうか順じゅんは、非常ひじょうに単純たんじゅんな「左ひだりから右みぎ」、「内側うちがわから外側そとがわ」モデルである（「左ひだりから右みぎ」を標準ひょうじゅんで決きめているという点てんは特徴とくちょうと言いえるかもしれない（プログラミング言語げんごの他ほかの標準ひょうじゅんでは決きめられていないものも多おおい））。

(F A1 A2) のようなS式しきで、Fが関数かんすうならば、その引数ひきすう A1、A2 を左ひだりから右みぎへ順番じゅんばんに評価ひょうかし、最後さいごにFにその引数ひきすうを渡わたす。Fがマクロならば、まずマクロを展開てんかいする。 

;; 2 と 2 を足たす
(+ 2 2)
→ 4

;; 与あたえられた数かずを二乗にじょうする関数かんすうを定義ていぎ
(defun square (x) 
  (* x x))

;; 関数かんすうを実行じっこう
(square 3)
→ 9

静的せいてきスコープ[編集へんしゅう]

詳細しょうさいは「静的せいてきスコープ」を参照さんしょう

以前いぜんのLispでは動的どうてきスコープのものも多おおかったが、Common Lispでは（Schemeと同様どうような）静的せいてきスコープが標準ひょうじゅん化かされた。

データ型がた[編集へんしゅう]

Common Lispの型かたシステムは階層かいそう的てきである。型かたはdeftypeを用もちいて定義ていぎされ、typeはsupertype,subtypeという概念がいねんを持もつ。すべての type は supertype として t (他たの言語げんごにおけるtrueやObject)をもつ。従したがって、全すべてのオブジェクトは型かたtのインスタンスである。一方いっぽう、型かたnilは、どのオブジェクトもそのインスタンスにならない型かたである。[注釈ちゅうしゃく 2]

型かたにはbuilt-inな型かたとそうでないものがある。built-inな型かたは、整数せいすう、浮動ふどう小数しょうすう、複素数ふくそすう、文字もじ等とうといった(他たの言語げんごで言いう)プリミティブな型かたに、配列はいれつやストリームなど組くみ込こみの型かたを合あわせたものである。built-inでない型かたには、構造こうぞう体たい、クラスなどがある。このように、型かたシステムはクラスおよびオブジェクトシステムと連続れんぞく的てきに融合ゆうごうされている。

型かたは type specifierという記述きじゅつ方式ほうしきで参照さんしょうされ、これはよくtypespecと省略しょうりゃくされる。typespecを用もちいて議論ぎろんする上じょうで、built-inとは直交ちょっこうする概念がいねんとして、Atomic Type 対たい Compound Typeという概念がいねんがある。Compound type は、大雑把おおざっぱには、引数ひきすうを取とることのことができる型かたである。例たとえば、(array fixnum (5 * 7))は、データ内容ないようがすべて整数せいすう型がたで、サイズが次元じげんごとに「5,可変長かへんちょう,7」である配列はいれつを示しめしている。[注釈ちゅうしゃく 3]

Compound Typeでは、本来ほんらいの型かたに合あわせて、特定とくていの一変いっぺん数すう関数かんすうを型かた判定はんていに用もちいることもできる。例たとえば、型かた mod3 を以下いかのように定義ていぎできる。 

(defun mod3 (n)
  (= (/ n 3) 0))

(deftype mod3 ()
  `(and fixnum (satisfies mod3)))

しかし、Common LispにはHaskellにおけるような型かた変数へんすうの概念がいねんはない。上うえのarrayの例れいにおける引数ひきすうは、変数へんすうではなく定数ていすうとして処理しょりされるためである。

アトム ATOM[編集へんしゅう]

Common Lispにおけるアトムとは、誤解ごかいを恐おそれず簡単かんたんに言いうとlispにおいて「括弧かっこによって囲かこまれないアトム」すべてを指さす。数値すうちはアトムである。シンボル、文字もじ列れつ、文字もじもアトムである。ANSI CLでは、Compound type (not cons)として定義ていぎされている[1]。

数値すうち (type NUMBER)[編集へんしゅう]

様々さまざまな型かたがある。

  • NUMBER
    • COMPLEX
    • REAL
      • FLOAT
        • SINGLE-FLOAT
        • DOUBLE-FLOAT
      • RATIONAL
        • INTEGER
          • SIGNED-BYTE
          • UNSIGNED-BYTE
          • FIXNUM
          • BIGNUM
      • RATIO

Common Lisp は数値すうち表現ひょうげんに 多倍たばい長ちょう整数せいすう を用もちいて任意にんいのサイズと精度せいどを実現じつげんしている。有理数ゆうりすう型がたが分数ぶんすうとして正確せいかくに表現ひょうげんされるという点てんは、他たの言語げんごにあまり見みられない特徴とくちょうである。Common Lisp は自動的じどうてきにそれぞれの数値すうち型がたを適切てきせつに変換へんかんする。

文字もじ[編集へんしゅう]

Common Lisp の文字もじ型がた(char)は、ASCII文字もじの範囲はんいに限定げんていされない。これは LISP が ASCII 以前いぜんからあった事ことを考かんがえれば驚おどろくようなことではない。いくつかの最近さいきんの処理しょり系けいは Unicode 文字もじをサポートしている[2]。文字もじ列れつは、下したで述のべるシーケンスのsubtypeである。

シンボル[編集へんしゅう]

シンボル型がたは LISP 言語げんごにとっては普通ふつうだが、その他たの言語げんごではあまり知しられていない型かたである。シンボルとはユニークで、いくつかのスロットを備そなえた名な付つきのデータオブジェクトである。シンボルの備そなえるスロットのなかでは値ねセル[注釈ちゅうしゃく 4]と関数かんすうセル[注釈ちゅうしゃく 5]が最もっとも重要じゅうようなものである。シンボルは、変数へんすうの値ねを保持ほじするための、他たの言語げんごでいう識別子しきべつしとして使つかわれる事ことが多おおいが、それ以外いがいの用法ようほうが多数たすう存在そんざいする。通常つうじょう、シンボルを評価ひょうかするとその値ねが返かえる。いくつかのシンボルは評価ひょうかするとそのシンボル自身じしんが返かえる。例たとえば、キーワードパッケージ中ちゅうのシンボルはすべて自己じこ評価ひょうかシンボルである。Common Lisp における真偽しんぎ値ちは、自己じこ評価ひょうかシンボル t と nil によって表現ひょうげんされる。Common Lisp はパッケージと呼よばれるシンボルのための名前なまえ空間くうかんを備そなえている。

データ構造こうぞう[編集へんしゅう]

シーケンス[編集へんしゅう]

Common Lisp におけるシーケンス型がたは、リスト、ベクタ、ビットベクタ、文字もじ列れつからなる。mapやreduceなどの多おおくの操作そうさは、任意にんいのシーケンス型がたに対たいして動作どうさする。

他たの LISP系けいの言語げんごと同様どうよう、Common Lisp のリストはコンス[注釈ちゅうしゃく 6]（コンスセル[注釈ちゅうしゃく 7]、ペア[注釈ちゅうしゃく 8]とも呼よばれる）で構成こうせいされる。コンスセルはcarとcdrの二ふたつのスロットを備そなえたデータ構造こうぞうである。リストはコンスセルを繋つなぎ合あわせたものである。それぞれのコンスセルの car スロットはリストの要素ようそ（他たのリストである可能かのう性せいもある）を参照さんしょうし、cdr スロットは次つぎのコンスセルを参照さんしょうする。ただし、最後さいごのコンスセルの cdr だけは nil を参照さんしょうする。コンスセルによって、簡単かんたんに木き構造こうぞうやその他たの複雑ふくざつなデータ構造こうぞうを実現じつげんできるが、大抵たいてい他たのデータ構造こうぞうを使つかうか、クラスのインスタンスを使つかうほうが推奨すいしょうされる。

配列はいれつ[編集へんしゅう]

Common Lisp は多次元たじげんの 配列はいれつをサポートしており、また必要ひつように応おうじて配列はいれつを動的どうてきにリサイズする事ことも可能かのうである。多次元たじげん配列はいれつは行列ぎょうれつ演算えんざんに利用りようされる。ベクタは一いち次元じげんの配列はいれつである。配列はいれつは任意にんいの型かたを要素ようそとして持もつことができる（一ひとつの配列はいれつに複数ふくすうの型かたの要素ようそを混在こんざいさせることもできる）が、それに加くわえて、整数せいすうのベクタのように要素ようそを特定とくていの型かたに特定とくてい化かすることも可能かのうである。多おおくの実装じっそうでは、型かた指定していされた配列はいれつを使つかう場合ばあいには、配列はいれつ操作そうさの最適さいてき化かが可能かのうである。型かた指定していされた配列はいれつのなかで二に種類しゅるいが標準ひょうじゅんで定義ていぎされている。文字もじ列れつは文字もじを要素ようそとしたベクタであり、ビットのベクタはビットベクタである。

ビットベクタとベクタはシーケンスのsubtypeでもある。

その他た[編集へんしゅう]

ハッシュテーブルはデータオブジェクト間あいだの関連かんれんを保持ほじする。任意にんいのオブジェクトがキーもしくは値ねとして使用しよう可能かのうである。ハッシュテーブルは配列はいれつのように必要ひつように応おうじて動的どうてきにリサイズされる。パッケージはシンボルの集合しゅうごうであり、主おもにプログラムの一部いちぶを 名前なまえ空間くうかん で分割ぶんかつするために使用しようされる。パッケージはいくつかのシンボルをエクスポート[注釈ちゅうしゃく 9]することで、インターフェースを公開こうかいする。構造こうぞう体たい は C言語げんごの構造こうぞう体からだや Pascal のレコードに似にた、複数ふくすうの型かたと値ねのフィールド（スロットと呼よばれる）で構成こうせいされる複ふく合あい的てきなデータ構造こうぞうである。クラスのインスタンス[注釈ちゅうしゃく 10]は構造こうぞう体たいに似にているが、これはオブジェクトシステムによって作つくられるものである。

関数かんすう[編集へんしゅう]

Common Lisp では、関数かんすう もデータ型がたの一ひとつである。たとえば、これは他たの関数かんすうを引数ひきすうとして取とる関数かんすうを書かく事ことを可能かのうとしたり、関数かんすうを返かえすような関数かんすうを書かく事ことを可能かのうとする。これにより、非常ひじょうに汎用はんよう化かされた操作そうさを記述きじゅつできるようになる。このため、Common Lisp のライブラリは、多おおくの部分ぶぶんが高階たかしな関数かんすうの上うえに成なりたっている。たとえば、sort 関数かんすうは、引数ひきすうとして 比較ひかくオペレータ を取とる。これは、比較ひかく関数かんすうが任意にんいの型かたのデータを整列せいれつできるだけでなく、キーによって任意にんいのデータ構造こうぞうを整列せいれつすることも可能かのうにする。 

;;「 > 関数かんすう」を比較ひかくオペレータとして用もちい、リストを整列せいれつする
(sort (list 5 2 6 3 1 4) #'>)
→ (6 5 4 3 2 1) 

;; リスト内ないのサブリスト中ちゅうの最初さいしょの要素ようそ (car) に沿そってリストを整列せいれつする
(sort (list '(9 a) '(3 b) '(4 c))
      (lambda (x y) (< (car x) (car y))))
→ ((3 b) (4 c) (9 a))

関数かんすう定義ていぎ[編集へんしゅう]

defun マクロは関数かんすうを定義ていぎする。関数かんすう定義ていぎは名前なまえと、引数ひきすうの名前なまえ、そして関数かんすう本体ほんたいで構成こうせいされる。 

(defun square (x)
  (* x x))

関数かんすう定義ていぎは、コンパイラに最適さいてき化か設定せっていや引数ひきすうのデータ型がたを指定していに関かんするヒントを与あたえるための 宣言せんげん[注釈ちゅうしゃく 11]や、LISP システムに対話たいわ的てきなドキュメンテーションを与あたえるためのドキュメンテーション文字もじ列れつ[注釈ちゅうしゃく 12]を含ふくむことがある。 

(defun square (x)
  "Calculates the square of the number x."
  (declare (number x) (optimize (speed 3) (debug 0) (safety 1)))
  (* x x))

無名むめい関数かんすうは lambda 式しきを用もちいて定義ていぎされる。LISP 的てきなプログラミングスタイルでは、高階たかしな関数かんすうの引数ひきすうとして無名むめい関数かんすうを使つかう場合ばあいが多おおい。

関数かんすうの定義ていぎや操作そうさに関かんする多おおくのオペレータが存在そんざいする。たとえば、関数かんすうは compile によって再さいコンパイルされる場合ばあいがある。(いくつかの LISP システムでは、明示めいじ的てきなコンパイル命令めいれいがあるまで、デフォルトでは関数かんすうをインタプリタで実行じっこうするものや、オンザフライで関数かんすうを実行じっこうするたびにコンパイルするものなどがある)

総称そうしょう関数かんすうとメソッドの定義ていぎ[編集へんしゅう]

defgenericマクロは、総称そうしょう関数かんすう（ジェネリック関数かんすう）を定義ていぎする。defmethodマクロはメソッドを定義ていぎする。総称そうしょう関数かんすうはメソッドの集合しゅうごうである。メソッドはそのパラメータとして渡わたされたクラスやオブジェクトによって特定とくてい化かされる。総称そうしょう関数かんすうが呼よび出だされると、マルチメソッドディスパッチ（多重たじゅうメソッドディスパッチ）により、実際じっさいに使用しようされるメソッドが決定けっていされる。 

(defgeneric add (a b))
(defmethod add ((a number) (b number))
  (+ a b))
(defmethod add ((a string) (b string))
  (concatenate 'string a b))

(add "Zippy" "Pinhead")
→ "ZippyPinhead"

(add 2 3)
→ 5

総称そうしょう関数かんすうもファーストクラスのデータ型がたである。 総称そうしょう関数かんすうやメソッドには上うえに記載きさいしたよりも、もっと豊富ほうふな機能きのうが存在そんざいする。

詳細しょうさいは「Common Lisp Object System」を参照さんしょう

関数かんすう名前なまえ空間くうかん[編集へんしゅう]

関数かんすう名めいのための名前なまえ空間くうかんは、データ変数へんすうのための名前なまえ空間くうかんとは分離ぶんりされている。これは Common Lisp と Scheme における主要しゅような違ちがいである。defun、flet そして labels のようなオペレータは関数かんすう名前なまえ空間くうかんへ名前なまえを定義ていぎする。

他たの関数かんすうへの引数ひきすうとして関数かんすう名めいを渡わたす場合ばあいには、function スペシャルオペレータ（通常つうじょう #' と略記りゃっきされる）を使つかう必要ひつようがある。最初さいしょの sort 引数ひきすうでは、関数かんすう名前なまえ空間くうかんにシンボル > で定義ていぎされた関数かんすう名めいを #'> というコードで参照さんしょうしている。

Scheme の評価ひょうかモデルはより単純たんじゅんで、単一たんいつの名前なまえ空間くうかんのみが存在そんざいし、引数ひきすう部分ぶぶんだけでなくあらゆる位置いちで、評価ひょうか順序じゅんじょを問とわずフォームは評価ひょうかされる。この事ことが Common Lisp と Scheme のどちらかの方言ほうげんで書かかれたコードは、ときどき他方たほうの経験けいけんを持もつプログラマーを混乱こんらんさせることになる。たとえば、Common Lisp プログラマーの多おおくは list あるいは string といった説明せつめい的てきな変数へんすう名めいを使用しようする事ことを好このむが、これらの名称めいしょうは Scheme ではローカルに関数かんすう名めいを上書うわがきしてしまうという問題もんだいを起おこすことになる。ただし、これには一長一短いっちょういったんがある。名前なまえ空間くうかんが分わかれているために、高階たかしな関数かんすうなどに渡わたす関数かんすうの名前なまえは、そのままではなく、関数かんすうの名前なまえであることを明示めいじする必要ひつようが発生はっせいしてしまっている。

関数かんすうに独立どくりつした名前なまえ空間くうかんを持もつ事ことが利点りてんかどうかは、LISP コミュニティにおける論争ろんそうの源みなもととなっている。この論争ろんそうは一般いっぱんに「Lisp-1 vs. Lisp-2 の議論ぎろん」と言いわれる。この用語ようごは リチャード・ガブリエル と ケント・ピットマン らによる二ふたつの手法しゅほうを広範囲こうはんいにわたって比較ひかくした 1988 年ねんの論文ろんぶんで作つくられた[3]。

その他たの型かた[編集へんしゅう]

Common Lisp が備そなえている他ほかの型かたは以下いかの通とおり:

  • パス名めい は ファイルシステム におけるファイルやディレクトリを表現ひょうげんする。Common Lisp のパス名めい機能きのうは、ほとんどのオペレーティングシステムのファイル命名めいめい規則きそくより一般いっぱん的てきなものであり、プログラムが様々さまざまなシステムを通とおしてポータブルにファイルにアクセスする事ことを可能かのうとしている。
  • 入出力にゅうしゅつりょくストリームは、端末たんまつや開ひらかれているファイルのような、バイナリデータ、テキストデータの入力にゅうりょく元もとと出力しゅつりょく先さきを表現ひょうげんする。
  • Common Lisp は組込くみこみの 擬似ぎじ乱数らんすう生成せいせい器き（PRNG）を備そなえている。ランダムな状態じょうたいオブジェクトは擬似ぎじ乱数らんすうのソースとして再さい利用りよう可能かのうであり、ユーザーが乱数らんすうの種たねを与あたえる事ことや、同おなじ数列すうれつを再生さいせいする事ことを許可きょかしている。
  • コンディション[注釈ちゅうしゃく 13]はエラーや例外れいがい、その他たのプログラムが反応はんのうする可能かのう性せいがある有意ゆういなイベントを表現ひょうげんするための型かたである。
  • クラス[注釈ちゅうしゃく 14]は第だい一いち級きゅうのオブジェクトである。そして、それ自身じしんがメタクラス[注釈ちゅうしゃく 15]と呼よばれるクラスのインスタンスである。

スコープ[編集へんしゅう]

他たのプログラミング言語げんごにおけるプログラムと同様どうように、Common Lisp のプログラムも変数へんすうや関数かんすう、その他たの要素ようそを参照さんしょうするために名前なまえを用もちいる。名前なまえが参照さんしょうするものは、スコープによって決定けっていされている。

名前なまえと、それが参照さんしょうする実体じったいとの関係かんけいを束縛そくばく（バインディング[注釈ちゅうしゃく 16]）と呼よばれている。

マクロ[編集へんしゅう]

LISP系けい言語げんごにおけるマクロは、表面ひょうめん上じょうは関数かんすうと同おなじように使つかわれる。しかし、それは評価ひょうかされる式しきを表あらわすというよりプログラムのソースコードの変形へんけいを表現ひょうげんしている。

マクロはプログラマーに言語げんご内ないに新あたらしい構文こうぶんフォームを作つくる事ことを可能かのうとする。たとえば、このマクロは Perl のような言語げんごで馴染なじみのある until ループのためのフォームを実現じつげんする。 

(defmacro until (test &body body)
  `(do ()
       (,test)
     ,@body))

;; 利用りよう例れい
(until (= (random 10) 0) 
  (write-line "Hello"))

;; 定義ていぎしたuntilのマクロ展開てんかい
(macroexpand-1 '(until (= (random 10) 0) 
                 (write-line "Hello")))
→ (DO ()
       ((= (RANDOM 10) 0))
     (WRITE-LINE "Hello"))
  T

すべてのマクロは、内うちに含ふくむソースコードが評価ひょうか、あるいはコンパイルされるよりも前まえに必かならず展開てんかいされる。マクロは抽象ちゅうしょう構文こうぶん木き（S 式しき）を受うけとり、それを変更へんこうして返かえす関数かんすうだと考かんがえることができる。これらの関数かんすうは、最終さいしゅう的てきなソースコードを生成せいせいするために評価ひょうか器きやコンパイラよりも前まえに呼よび出だされる。マクロは通常つうじょうの Common Lisp で記述きじゅつされ、任意にんいの Common Lisp オペレータ（あるいは自作じさくのオペレータ）を使つかうことができる。 上うえの例れいで使用しようされているバッククォート記法きほうは一般いっぱん的てきなコードテンプレートへの代入だいにゅうを単純たんじゅん化かするために　Common Lisp によって提供ていきょうされているものである。

Common Lisp Object System[編集へんしゅう]

詳細しょうさいは「Common Lisp Object System」を参照さんしょう

Common Lisp は オブジェクト指向しこうプログラミング のための道具どうぐとして、Common Lisp Object System（CLOS）を備そなえている。これは、現在げんざい利用りよう可能かのうな言語げんごの中なかで、もっとも強力きょうりょくなオブジェクトシステムの一ひとつである。1984年ねん当初とうしょのCommon Lispには含ふくまれていなかったが、後のちにCommon Lisp の ANSI 標準ひょうじゅん規格きかくの一部いちぶとなった。C++ や Java のような静的せいてきな言語げんごのオブジェクト指向しこう機能きのうとは根本こんぽん的てきに異ことなった動的どうてきオブジェクトシステムである。

他たの LISP 系けい言語げんごとの比較ひかく[編集へんしゅう]

Common Lisp と最もっとも頻繁ひんぱんに比較ひかく対照たいしょうされるのが Scheme である — これら二ふたつは最もっとも有名ゆうめいな LISP系けい言語げんごだからだ。Scheme は Common Lisp よりも古ふるく、同おなじ LISP の伝統でんとうから生うみだされただけでなく、同おなじエンジニアのガイ・スティール・ジュニア[注釈ちゅうしゃく 17]が Common Lisp 委員いいん会かいの議長ぎちょうを務つとめた。

以前いぜんの多おおくのLispの方言ほうげんや実装じっそうとは異ことなり、Common Lisp は Scheme と同様どうような、スコープは静的せいてきスコープのみを基本きほんとする仕様しようである。

Lisp Machine Lisp や MACLISP といった Common Lisp の設計せっけいに寄与きよした実装じっそうの多おおくは、インタプリタでは動的どうてきスコープを、コンパイラでは静的せいてきスコープ、という挙動きょどうになっていた。Schemeはそういったものとは異ことなり、静的せいてきスコープのみであった。Common Lisp は動的どうてきスコープをもサポートしているが、明示めいじ的てきな special 宣言せんげんが必要ひつようである。ANSI Common Lisp のインタプリタとコンパイラの間あいだにはスコープに関かんしての相あい異こと点てんは全まったく存在そんざいしない。

時々ときどき、Common Lisp は「Lisp-2」、Scheme は「Lisp-1」と呼よばれることがある。これは Common Lisp が関数かんすう名めいと変数へんすう名めい(2つ)にそれぞれ独立どくりつした名前なまえを備そなえている事ことに起因きいんした名前なまえである。しかし、実際じっさいには Common Lisp は go タグやブロック名めい、loop キーワードなど多おおくの名前なまえ空間くうかんを持もっているし、マクロをうまく使つかえば、構文こうぶん的てきに名前なまえ空間くうかんを追加ついかすることも出来できる。複数ふくすうの名前なまえ空間くうかんに関かんするトレードオフについて、Common Lisp と Scheme のそれぞれを支持しじする論争ろんそうが長ながいあいだ行おこなわれている。Scheme では変数へんすう名めいと関数かんすう名めいの衝突しょうとつを避さける必要ひつようがあるため、Scheme の関数かんすうはよく lis や lst、lyst といった関数かんすう名めいと衝突しょうとつしないような引数ひきすう名めいを取とることになる。一方いっぽう Common Lisp では引数ひきすうとして使つかう場合ばあいに、明示めいじ的てきに関数かんすうの名前なまえ空間くうかんを参照さんしょうする必要ひつようがある。これは上うえにでてきた sort のサンプルのように一般いっぱん的てきなことである。

Common Lisp はまた、真偽しんぎ値ちの扱こいが Scheme とは異ことなっている。Scheme は真しんと偽にせの表現ひょうげんとして #t と #f という特別とくべつな値ねを用もちいている。Common Lisp は、より古ふるい LISP系けい言語げんごの伝統でんとうに従したがってシンボルの t と nil[注釈ちゅうしゃく 18]を使つかっている。Common Lisp においては、if のような条件じょうけん式しきにおいて任意にんいの nil でない値ねが真しんとして扱あつかわれる。このことは、いくつかのオペレータが述語じゅつごとして働はたらくと同時どうじに、後ごの計算けいさんに使つかうための有意ゆういな値ねを返かえすものとして動作どうさする事ことを可能かのうとしている。

Scheme の標準ひょうじゅん規格きかくは 末尾まつび再帰さいきの最適さいてき化か を要求ようきゅうしているが、Common Lisp の規格きかくはしていない。ほとんどの Common Lisp 実装じっそうは末尾まつび再帰さいきの最適さいてき化かを提供ていきょうするが、それでもプログラマーが最適さいてき化か宣言せんげんを使つかった場合ばあいのみである場合ばあいが多おおい。それにも関かかわらず、一般いっぱん的てきな Common Lisp のコーディングスタイルは Scheme スタイルで好このまれるようなあらゆる場合ばあいに再帰さいきを使つかうというやり方かたとは異ことなっている。Scheme プログラマが末尾まつび再帰さいきで表現ひょうげんするものを、Common Lisp プログラマーは do、dolist、loop等ひとしの反復はんぷく構文こうぶんで表現ひょうげんする。

実装じっそう[編集へんしゅう]

Common Lisp は、唯一ゆいいつの実装じっそうにより規定きていされるものではなく、Ada やC言語げんごのように仕様しようによって規定きていされている。

実装じっそうは、標準ひょうじゅん規格きかくでカバーされていない機能きのうを提供ていきょうするライブラリとともに配布はいふされる傾向けいこうがある。そのような追加ついか機能きのうをポータブルに利用りよう可能かのうとする フリーソフトウェア ライブラリが作成さくせいされている。最もっとも顕著けんちょなものが、Common-Lisp.net や Common Lisp Open Code Collection プロジェクトである。

Common Lisp の評価ひょうか器きは式しきを評価ひょうかする前まえにコンパイルする所謂いわゆるインクリメンタルなコンパイラとして実装じっそうが可能かのうなように設計せっけいされている[4]。関数かんすうのインライン展開てんかいのような最適さいてき化かコンパイルのための標準ひょうじゅん的てきな宣言せんげんも言語げんご規格きかく内ないで規定きていされており、多おおくの Common Lisp 実装じっそうは関数かんすうを機械きかい語ごへとコンパイルする。また、性能せいのうでは劣おとるが、バイトコードへとコンパイルする処理しょり系けいも存在そんざいする。また、コンパイル済ずみのコードとコンパイルされていないコードを混交こんこうさせても動作どうさに差異さいがないように言語げんごが設計せっけいされているためインタプリタを搭載とうさいする処理しょり系けいでもコンパイラのみ搭載とうさいの処理しょり系けいと動作どうさに違ちがいがない。

CLISP のような、UNIX 上うえで動うごくいくつかの実装じっそうは、システムが Perl やUNIXシェルインタプリタを透過とうか的てきに呼よび出だすのと同様どうように スクリプトのインタプリタ[5]として使つかうことができる。

処理しょり系けい[編集へんしゅう]

再さい配布はいふ可能かのうな実装じっそうの一覧いちらん[編集へんしゅう]

Steel Bank Common Lisp (SBCL)
後述こうじゅつのCMUCL から分岐ぶんきして保守ほしゅ性せいを大幅おおはばに強化きょうかした処理しょり系けい[6]であり、現在げんざい通常つうじょうのx86コンピュータで最もっとも使用しようされている実装じっそうの一ひとつ。SBCL は、REPLから入力にゅうりょくされた評価ひょうか式しきであっても、インタプリタを介かいさず全すべてネイティブコードにコンパイルしてから実行じっこうする[注釈ちゅうしゃく 19]。CMUCL譲ゆずりのコンパイラにより非常ひじょうに強力きょうりょくな最適さいてき化かを行おこなうことが出来でき、生成せいせいするコードはC言語げんごのコードを上回うわまわることもある。SBCL は、CMUCL が動作どうさするプラットフォームに加くわえて、Linux（PowerPC、SPARC、MIPS）、Mac OS X、Microsoft Windows 上うえでも動作どうさする。ただし、HP-UX 上じょうでは動作どうさしない。
Clozure Common Lisp (CCL)
フリー の処理しょり系けいであり、SBCLと並ならんで使用しようされている実装じっそう。祖先そせんはMacintoshをプラットフォームとするMacintosh Common Lispという商用しょうようの処理しょり系けいであったが、他たのOSプラットフォームへオープンソースとしてフォークされるようになり混同こんどうを避さけるためClozure CLと改名かいめいした[7]。その歴史れきしのため、Mac OS の Cocoa API との連携れんけい(実装じっそうによる独自どくじ機能きのう)に強つよみをもつほか、ファイルの遅延ちえんローディング、デバッグメッセージのわかりやすさなどの特色とくしょくを持もつ。現在げんざいは Mac OS X、Darwin、Linux（PowerPC、Intel x86-64）Windows に移植いしょくされている。[8]
Embeddable Common Lisp (ECL)
後述こうじゅつのGCLから派生はせいした、C言語げんごで作成さくせいされたプログラムに組くみ込こむために設計せっけいされた処理しょり系けいである。lispコードはCのコードに変換へんかんされた上うえでコンパイル実行じっこうされるので、最低限さいていげんのCコンパイラしか提供ていきょうされていない組くみ込こみ機器ききなどの環境かんきょうでも、クロスコンパイルにより利用りようすることが出来できる。また、C言語げんごの高速こうそく性せいも受うけ継ついでいる。
Armed Bear Common Lisp (ABCL)
Java仮想かそうマシン上うえで動作どうさする実装じっそうである。同どうマシンのJavaバイトコードへのコンパイラを備そなえており、Common Lisp プログラムから Java のライブラリにアクセスする事ことが可能かのう。この処理しょり系けいは Armed Bear J Editor のコンポーネントであるが、単独たんどくで利用りようする事こともできる。[9]近年きんねんもアクティブに開発かいはつされている。
CMU Common Lisp (CMUCL)
カーネギーメロン大学だいがく で開発かいはつされた実装じっそうを起源きげんとする。現在げんざいはボランティアグループによりメンテナンスされる。Pythonと呼よばれる(プログラミング言語げんごの Python とは関連かんれんなし)高速こうそくなネイティブコードコンパイラの起源きげんとなった実装じっそうである。Intel x86 上じょうの Linux や BSD、Alpha 上うえの Linux、Solaris、IRIX、HP-UX、PowerPCを含ふくむMac OS Xなどで動作どうさする。
CLISP
バイトコードコンパイラを備そなえた実装じっそうである。移植いしょく性せいに富とみ、多おおくの UNIX や、Mac OS X などの UNIXに類似るいじしたシステム、および Microsoft Windows、その他たのオペレーティングシステムで動作どうさする。
GNU Common Lisp (GCL)
Kyoto Common Lisp から発展はってんしたGNUプロジェクトの製品せいひんである。完全かんぜんな ANSI 準拠じゅんきょではないが、数学すうがくツールの Maxima や AXIOM、ACL2 などを含ふくむいくつかの大だい規模きぼなプロジェクトで採用さいようされている。この処理しょり系けいは 11 の異ことなるアーキテクチャ上じょうの Linux で動作どうさし、Windows や Solaris、FreeBSD でも動作どうさする。[10]
Macintosh Common Lisp (MCL)
デジツール社しゃ[11]製せいの処理しょり系けいである。MCL 5.2 からオープンソース化かされた。PowerPC 上うえの Mac OS X で動作どうさする。
Movitz
x86 アーキテクチャ用ようの処理しょり系けいであり、オペレーティングシステムに依存いぞんしない。
Poplog
Common Lisp を備そなえたバージョンが存在そんざいする。POP-11 は Common Lisp と Prolog、Standard ML を備そなえており、複数ふくすうの言語げんごを混在こんざいさせたプログラミングが可能かのうである。また、全すべての言語げんごが逐次ちくじ的てきにコンパイルされる。コンパイラと通信つうしんする Emacs に類似るいじのエディタが統合とうごうされている。
Jatha
Common Lisp の大半たいはんをサブセットとして実装じっそうした Java のライブラリである。[12]
Corman Lisp
Windows用ようの統合とうごう開発かいはつ環境かんきょう。コーマン・テクノロジーズ[13]による商用しょうよう処理しょり系けいだったが、2015年ねんにオープンソース化か[14]

商用しょうようの実装じっそう[編集へんしゅう]

Allegro Common Lisp
Franz(フランツ)[15]による処理しょり系けい。
LispWorks
LispWorks(リスプワークス)[16]による処理しょり系けい。
Scieneer Common Lisp
Scineneer(サイエニア)[17]による処理しょり系けい。

著名ちょめいなアプリケーション[編集へんしゅう]

政府せいふ機関きかん、非ひ営利えいり団体だんたいでの利用りよう[編集へんしゅう]

SPIKE
ハッブル宇宙うちゅう望遠鏡ぼうえんきょう 運用うんよう管理かんりのためのプランニング・スケジューリングシステム。[18] 角度かくど変更へんこうや、指定してい地点ちてんの撮影さつえいなどのさまざまな指令しれいを、燃料ねんりょうや希望きぼう時間じかん帯たいなど多様たようかつ複雑ふくざつな制約せいやくのもとで、最適さいてきにスケジューリングする。
Remote Agent (remote intelligent self-repair software, RAX)
NASA Deep Space 1 に搭載とうさいされた、自己じこ修復しゅうふく・監視かんし用よう人工じんこう知能ちのう。NASA Ames Research Center および NASA JPLによって開発かいはつされた。人間にんげんの監視かんしなしで探索たんさく機きを航行こうこうさせるための自律じりつエージェント。多数たすうのコンポーネントからなるが、その主要しゅような3つは、EUROPA(マーズ・エクスプロレーション・ローバー のためのプランニングシステム)、EXEC(プラン実行じっこうシステム)、Livingstone(モデルベース異常いじょう診断しんだんシステム)である。1999年度ねんどの NASA ソフトウェア・オブ・ジ・イアー賞しょうを受賞じゅしょうした。[19]

商用しょうよう[編集へんしゅう]

Yahoo! ストア
en:Viawebにより作成さくせいされ、後のちにYahoo!に買収ばいしゅうされた。誰だれでも簡単かんたんに使つかえるウェブストア作成さくせいサービスを提供ていきょうし、顧客こきゃくの作つくったウェブサイトで他たのユーザが買かい物ものをするという、史上しじょう初はじめてのアプリケーションサービスプロバイダである。後のちに C++ と Perl で書かき直なおされた（と発表はっぴょうされた）。ポール・グレアムによればその実態じったいは「C++でLispインタプリタを書かいた」というようなものだった、という[20]。
ジャック×ダクスター,クラッシュ・バンディクー等ひとし
ノーティードッグによるPlayStation、PlayStation 2 用ようのビデオゲーム。クラッシュ・バンディクーはGOOL(Game Oriented Object Lisp)[21]、ジャック×ダクスターはGOOLを機能きのう的てきに拡張かくちょうした全ぜんく別べつの言語げんごGame Oriented Assembly Lispによって実装じっそうされている。これらは、プレイステーションらの特殊とくしゅなプロセッサ事情じじょうに合あわせた自作じさくコンパイラを含ふくんでいる。
D-Wave 1 量子りょうし計算けいさん機き
D-Wave Systems による量子りょうし計算けいさん機き(正まさしくは断熱だんねつ量子りょうしアニーリング専用せんようハードウェア)。ホストOSがCommon Lispで作成さくせいされている[22]。ただし、利用りよう者しゃ向むけのインターフェースはPython APIである。求人きゅうじんページにおいても、Common Lisp(あるいは他たの関数かんすう型がた言語げんご)のプログラミング経験けいけんを求人きゅうじん要件ようけんとしてあげている[23]。
Orbitz
ITA Softwareによって開発かいはつされた、有名ゆうめいな旅行りょこう予よ約やくサイト。ITA Software は2011年ねんに Google に買収ばいしゅうされ、一部いちぶ門もんとなっている[24]。旅行りょこう予約よやくには、莫大ばくだいな数かずの可能かのうな経路けいろの中なかから高速こうそくに最短さいたん・最さい安やすの路線ろせんを選択せんたくする知的ちてき探索たんさくアルゴリズムが必要ひつようであり、そのためにLispが用もちいられている。
Mirai
イズウェア社しゃ[25]の製品せいひんで、統合とうごうされた 2D/3D コンピュータグラフィックス作成さくせい環境かんきょうである。ポリゴンモデラー、先進せんしん的てきな IK/FK ノンリニアアニメーションシステム、2D/3D ペインティングなどを備そなえていた。動画どうがやビデオゲーム、軍事ぐんじシミュレーションの世界せかいでは有名ゆうめいである。[26]
Piano
飛行機ひこうきのスケジュール設計せっけいや競合きょうごうとの比較ひかくのためのシステム。[27]
Xanalys
警察けいさつによって使つかわれている世界せかい的てきなセキュリティや詐欺さぎ防止ぼうしサービスのための原因げんいん調査ちょうさ用ようソフトウェア。[28]
ICAD
ナレッジ・テクノロジーズ・インターナショナル社しゃ製せいの機械きかい設計せっけいソフトウェア。
General-purpose Declarative Language
ジェンワークス・インターナショナル社しゃ[29]の製品せいひん。ウェブベースのエンジニアリング、デザイン、ビジネスアプリケーション作成さくせい用よう開発かいはつツールである
Igor Engraver
音楽おんがく記き譜ふ用ようプログラム。[30]

オープンソース[編集へんしゅう]

Maxima
代数だいすう的てき数式すうしき処理しょりエキスパートシステム。GPL で公開こうかいされており、自由じゆうに入手にゅうしゅすることができる。微分びぶん方程式ほうていしきや不定ふてい積分せきぶんのように解かいが式しきであるものは、人間にんげんが解とくのと同おなじように、式しきの形かたちで解かいを返かえすことができる。Richard Fateman教授きょうじゅによって作成さくせいされたMacsymaの、Common Lisp 上じょうの再さい実装じっそうである。
ACL2
定理ていり証明しょうめい用ようのシステム
Compo
複雑ふくざつな音楽おんがく構造こうぞうを自然しぜんなやり方かたで表現ひょうげんする事ことを可能かのうとした言語げんご。[31]
Lisa
知的ちてきエージェント作成さくせいのためのルールベースのプロダクションシステム。[32]

注釈ちゅうしゃく[編集へんしゅう]

  1. ^ ごくまれにclispとも。なおCLISPという実装じっそうが実在じつざいするので混同こんどう回避かいひのためあまり用もちいられない
  2. ^ 一方いっぽうで型かたnullは、オブジェクトNILを表あらわす型かたである。
  3. ^ このようなtypespecは、配列はいれつの型かたarrayのvalid type specifierである。
  4. ^ 英えい: value cell
  5. ^ 英えい: function cell
  6. ^ 英えい: cons
  7. ^ 英えい: cons cell
  8. ^ 英えい: pair
  9. ^ 英えい: export
  10. ^ 英えい: instance
  11. ^ 英えい: declaration
  12. ^ 英えい: docstring
  13. ^ 英えい: condition
  14. ^ 英えい: class
  15. ^ 英えい: metaclass
  16. ^ 英えい: binding
  17. ^ 彼かれは ジェラルド・J・サスマンとともに Scheme を設計せっけいした。
  18. ^ nil はまた、空そらリストをも表現ひょうげんする。
  19. ^ 最近さいきん、インタプリタのサポートも試験しけん的てきに実装じっそうされている。

出典しゅってん[編集へんしゅう]

  1. ^ CLHS: Type ATOM
  2. ^ CLiki : Unicode support
  3. ^ Technical Issues of Separation in Function Cells and Value Cells
  4. ^ 3.1 Evaluation
  5. ^ 32.6. Quickstarting delivery with CLISP
  6. ^ History and Copyright - Steel Bank Common Lisp
  7. ^ Clozure CL History
  8. ^ http://trac.clozure.com/openmcl
  9. ^ http://armedbear.org/abcl.html
  10. ^ http://www.gnu.org/software/gcl/
  11. ^ http://www.digitool.com/
  12. ^ http://jatha.sourceforge.net/
  13. ^ http://www.cormanlisp.com/
  14. ^ https://github.com/sharplispers/cormanlisp
  15. ^ http://www.franz.com/
  16. ^ http://www.lispworks.com/
  17. ^ http://www.scieneer.com/
  18. ^ http://www.stsci.edu/resources/software_hardware/spike/
  19. ^ http://ic.arc.nasa.gov/projects/remote-agent/
  20. ^ 「2003 年ねん 1 月がつ、ヤフーは新あたらしいバージョンの、C++ と Perl で書かかれたエディタ（訳注やくちゅう: Viawebのシステムのうち、Lispで書かかれていた、サイトを構築こうちくするシステムの部分ぶぶん）をリリースした。それは『もはやプログラムは Lisp で書かかれていない』というよりも『プログラムを C++ に変換へんかんするために Lisp インタプリタを書かいた』というようなものであった。私わたしの知しる限かぎり、すべてのページ生成せいせいテンプレートのソースファイルは依然いぜんとして Lisp コードのままだった（「グリーンスパンの第だい10法則ほうそく」を見みよ）。」、ポール・グレアム、Beating the Averages
  21. ^ http://all-things-andy-gavin.com/2011/03/12/making-crash-bandicoot-gool-part-9/
  22. ^ ページ下部かぶ,開発かいはつ者しゃのコメント http://dwave.wordpress.com/2011/05/20/learning-to-program-the-d-wave-one-software-you-should-install-a-book-you-should-buy/
  23. ^ http://www.dwavesys.com/careers/senior-software-developer
  24. ^ http://www.itasoftware.com/about/index.html
  25. ^ http://www.izware.com/
  26. ^ http://www.izware.com/mirai/
  27. ^ http://www.piano.aero/
  28. ^ http://www.xanalys.com/
  29. ^ http://www.genworks.com/
  30. ^ http://www.noteheads.com/
  31. ^ http://compo.sourceforge.net/
  32. ^ http://lisa.sourceforge.net/

参考さんこう文献ぶんけん[編集へんしゅう]

  • Common Lisp HyperSpec
  • 『LISP 原書げんしょ第だい3版はん I』 著者ちょしゃ：P.H. ウィンストン、B.K.P. ホーン 訳やく：白井しらい 良明よしあき、井田いだ 昌之まさゆき、安部あべ 憲けん広こう - ISBN 4563014648
  • 『LISP 原書げんしょ第だい3版はん II』 著者ちょしゃ：P.H. ウィンストン、B.K.P. ホーン 訳やく：白井しらい 良明よしあき、井田いだ 昌之まさゆき、安部あべ 憲けん広こう - ISBN 4563014656
  • 『Common Lisp 入門にゅうもん』 著者ちょしゃ：湯浅ゆあさ 太一たいち、萩谷はぎや 昌己まさみ - ISBN 978-4000076852
  • 『COMMON LISP - COMMON LISP 言語げんご仕様しよう書しょ』 著者ちょしゃ：Guy L. Steele Jr. 共立きょうりつ出版しゅっぱん - COMMON LISP の第だい1版はん - ISBN 4320022718
  • 『COMMON LISP 第だい2版はん』 著者ちょしゃ：ガイ・スティール・ジュニア、井田いだ 昌之まさゆき 共立きょうりつ出版しゅっぱん - ANSI Common Lisp 以前いぜんの Common Lisp 規格きかく書しょ CLtL2 - ISBN 4320025881
  • 『ANSI Common Lisp』 著者ちょしゃ：ポール・グレアム、訳わけ：久野くの 雅樹まさき,須賀すか 哲夫てつお - ANSI Common Lisp を使つかったプログラミングの解説かいせつ書しょ。付録ふろくCに Common Lisp 第だい1版はん、第だい2版はんとそれ以降いこうの変更へんこう点てんが掲載けいさいされている。 - ISBN 4894714337
  • 『入門にゅうもん Common Lisp — 関数かんすう型がた4つの特徴とくちょうとλらむだ(ラムダ)計算けいさん』 著者ちょしゃ：新しん納おさめ 浩幸ひろゆき - ISBN 4839920818
  • 『実用じつようCommon Lisp 著者ちょしゃ：ピーター・ノーヴィグ - ISBN 978-4798118901』
  • 『On Lisp』 著者ちょしゃ：ポール・グレアム、訳わけ：野田のだ 開ひらく - ISBN 978-4274066375
  • 『実践じっせん Common Lisp』 ペーター・ザイベル著ちょ、佐野さの匡ただし俊しゅん・水みず丸まる淳あつし・園えん城じょう雅之まさゆき・金子かねこ祐介ゆうすけ 共ども訳やく - ISBN 978-4274067211

外部がいぶリンク[編集へんしゅう]

英語えいご版ばんウィキブックスに本ほん記事きじに関連かんれんした解説かいせつ書しょ・教科書きょうかしょがあります。

入門にゅうもん書しょ[編集へんしゅう]

実装じっそう
ソフトウェア
ライブラリ
アプリケーション
総合そうごう開発かいはつ環境かんきょう
出版しゅっぱん物ぶつ
設計せっけい委員いいん会かい
関連かんれん人物じんぶつ
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関連かんれん項目こうもく
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1960年代ねんだい
1970年代ねんだい
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2000年代ねんだい
2010年代ねんだい
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