El lenguaje de programación Scheme es un lenguaje funcional (si bien impuro, ya que, por ejemplo, sus estructuras de datos no son inmutables) y un dialecto de Lisp. Fue desarrollado por Guy L. Steele y Gerald Jay Sussman en la década de los setenta e introducido en el mundo académico a través de una serie de artículos conocidos como los Lambda Papers de Sussman y Steele.

La filosofía de Scheme es decididamente minimalista. Su objetivo no es acumular un gran número de funcionalidades, sino evitar las debilidades y restricciones que hacen necesaria su adición. Así, Scheme proporciona el mínimo número posible de nociones primitivas, construyendo todo lo demás a partir de un reducido número de abstracciones. Por ejemplo, el mecanismo principal para el control de flujo son las llamadas recursivas finales.

Scheme fue el primer dialecto de Lisp que usó ámbito estático o léxico (en lugar de dinámico) de forma exclusiva. También fue uno de los primeros lenguajes de programación con continuaciones explícitas. Scheme ofrece también gestión automática de memoria (recolección de basura).

Las listas son la estructura de datos básica del lenguaje, que también ofrece arrays entre sus tipos predefinidos. Debido a su especificación minimalista, no hay sintaxis explícita para crear registros o estructuras, o para programación orientada a objetos, pero muchas implementaciones ofrecen dichas funcionalidades.

Scheme se llamaba originalmente "Schemer", siguiendo la tradición de los lenguajes Planner y Conniver. Su nombre actual es debido a que sus autores usaban el sistema operativo ITS, que limitaba la longitud de los nombres de fichero a 6 caracteres.

Ventajas de Scheme

Scheme, como todos los dialectos de Lisp, tiene una sintaxis muy reducida, comparado con muchos otros lenguajes. No necesita reglas de precedencia, ya que, en esencia, carece de operadores: usa notación prefija para todas las llamadas a función.

Las macros de Scheme permiten adaptarlo a cualquier dominio. Pueden ser usadas, por ejemplo, para añadir soporte a la programación orientada a objetos. Scheme proporciona un sistema de macros higiénico que, aunque no tan potente como el de Common Lisp, es mucho más seguro y, con frecuencia, sencillo de utilizar. La ventaja de un sistema de macros de este tipo (que también se encuentra en otros lenguajes, como Dylan) es que evita automáticamente colisiones entre los nombres usados en la definición de la macro y en el contexto en que ésta se expande. En contrapartida, las macros higiénicas no pueden introducir nuevos símbolos.

Scheme facilita la programación funcional. La programación funcional pura no precisa de variables globales ni sufre de efectos secundarios, y es, por tanto, automáticamente segura en presencia de procesos concurrentes (thread-safe), amén de facilitar considerablemente la verificación de programas, al menos en comparación con el estilo imperativo.

En Scheme, los procedimientos son objetos de primera clase. Ello permite la definición de funciones de orden superior, que facilitan un mayor grado de abstracción en los programas. También es posible la creación de procedimientos anónimos.

El estándar de Scheme es también minimalista. Ello conlleva ventajas e inconvenientes. Por ejemplo, escribir un compilador o intérprete de Scheme que sea fiel al estándar es más fácil que implementar uno de Common Lisp; empotrar Lisp en dispositivos con poca memoria será también más factible si usamos Scheme en lugar de Common Lisp. A los aficionados a Scheme les divierte mucho señalar que su estándar, con sólo 50 páginas, ¡es más corto que el índice del libro de Guy Steele Common Lisp: The Language!

Desventajas de Scheme

El estándar de Scheme es realmente minimalista y específico en sí. Ello provoca que existan multitud de implementaciones diferentes, cada una de las cuales introduce extensiones y bibliotecas propias que las hace incompatibles entre sí. Los Scheme Requests for Implementation (SRFI) tratan de poner remedio a este problema.

Hay quien ve el hecho de que los procedimientos y variables compartan el mismo espacio de nombres como una desventaja, ya que algunas funciones tienen nombres que son de uso común para variables. Por ejemplo, list es el nombre de un procedimiento, así que es muy habitual ver lst o lyst como nombres de variables, en lugar del obvio "list".

Como hemos dicho, el espacio de nombres es único (en la jerga técnica, Scheme es lo que se conoce como un LISP-1) y, por tanto, también incluye a las macros. Ello hace imposible distinguir el uso de una macro del de una función, así que, si no consultamos la definición de cada uno de los objetos usados, no será en general posible determinar el orden de evaluación en programas con los que no estemos familiarizados.

Estándares

Existen dos estándares que definen el lenguaje de programación Scheme: el estándar oficial de la IEEE, y un estándar de facto conocido como Revisedn-th Report on the Algorithmic Language Scheme, casi siempre abreviado como RnRS, donde n es el número de la revisión. El último RnRS es R5RS, y está displonible en línea.

Tipos de datos

Los datos en Scheme son los enteros, racionales, reales, complejos, símbolos, cadenas, y puertos, listas asociativas, tablas hash, vectores, arrays y estructuras.

La mayoría de implementaciones proporciona lo que se conoce como una torre numérica completa, así como aritmética exacta e inexacta.