Yin 语言：学习设计和实现一门编程语言

afishhhhh 发布于2019-08-14 11:44 / 2259人阅读

摘要：状态目前语言处于设计阶段，很多设计上的决定已经做了，很多还没做。如果你希望学习如何设计和实现一门语言，那么语言值得一看。以后，语言将能够解释自己，从而能使用自身实现编译器，也就是自举。

Yin 希望能让程序员自然而然地表达他们的想法，它尝试解决如下问题：

大多数语言没能吸取历史教训

大多数语言受到宗教性的推崇，拥有一个过于狂热的社区，因此难以改正自己的错误

有些语言为程序员做得太少，有些语言为程序员做得太多

有些语言提供了太少的抽象，有些语言提供了太多的抽象

有些语言太不顾及可用性，游戏语言过于重视可用性而忽视了可用性之外的东西

有些语言从数学和逻辑那里学得太少，有些语言学得太多

有些语言太不顾及类型，有些语言对类型考虑过多

解决这些问题需要很多程序员的经验。因此 Yin 欢迎程序员贡献经验和观点，以便做出最好的决策。

状态

目前 Yin 语言处于设计阶段，很多设计上的决定已经做了，很多还没做。如果你希望学习如何设计和实现一门语言，那么 Yin 语言值得一看。

已实现的特性

基本类型（整型、浮点、数组、记录）

基本操作符（算术）

作为一等公民的函数（闭包）

类型系统（不完整，union type）

已实现的工具

解析器

解释器

类型检测

等待实现

测试框架

编译器

运行时环境

示例数组

[1 2 3 4 5]

表达式

(* (+ 2 3) 4)

yin 语言采用了 lisp 所使用的基于 S 表达式的语法，这是因为作者认为 lisp 的基于 S 表达式的语法是最简单、最好看的语法：

避免“歧义”，无需记忆运算符优先级

基本算术操作和函数调用在语法上达成完美统一

前缀表达式和括号，更容易对齐，因而更美观

类型系统

(define fact
  (fun ([x Int] [-> Int])
    (if (= x 0) 1 (* x (fact (- x 1))))))

(fact 5)                                -- 120

-- 表示注释。

if 同样是函数，第一个参数是条件，第二个参数是条件成立时的表达式，第三个参数是条件不成立时的表达式。

函数采用如下格式：

(fun ([x 输入类型] [-> 输出类型]) 函数体)

使用 define 绑定函数的名字。

交替递归

判断奇偶性的函数：

(define even
  (fun ([x Int] [-> Bool])
    (if (= x 0)
        true
        (if (= x 1)
            false
            (odd (- x 1))))))

(define odd
  (fun ([x Int] [-> Bool])
    (if (= x 0)
        false
        (if (= x 1)
            true
            (even (- x 1))))))

(even 10)  -- true
(even 11)  -- false
(odd 10)   -- false
(odd 11)   -- true

实现

Yin 最初使用 Typed Racket 实现，然而由于 Racket 系统报错信息的不精确，造成比较低的开发效率，因此后来换成了 Java。得益于简单的语法设计，Yin 的具有精确报错定位能力的解析器，实现只花了 2 小时，500 行 Java，且不依赖 Lex、Yacc 类工具。以后，Yin 语言将能够解释自己，从而能使用自身实现编译器，也就是自举。

许可

Yin 语言是开源的，使用 AGPLv3 许可。

相关链接

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Yin 语言的缘起

原文 The Yin Programming Language
编译 SegmentFault

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