Архив форумов ЦИТФорума

[Михаил Н.]

Здравствуйте!

Я решил разработать новый язык программирования и ищу единомышлеников. Для начала хотелось бы разработать концепцию языка. А потом реализовать компилятор, IDE и другие нужные программы. Прошу откликнуться желающих этим заняться.

[droopy]

На каком уровне ты находишься? Какие книжки прочел?
И что хочешь от нового языка программирования. Я знаю
одного чела который всерьез считает что миру нужен новый
язык программирования. Могу дать его почту. Но он ленивый.

[Гость]

[Михаил Н.]

Забыл в предыдущем письме указать своё имя.

[dilmah]

я хочу 2 языка. Первый язык это domain specific язык.
Он должен быть портабельным ассемблером. Тo есть машинно-независимым,
остальные его фичи должны позволять компилятору генерировать эффективный
код. Фичам которые могут быть реализованы на уровне макропроцессора
в этом языке не место. В частности, никакого OO в нем не должно быть,
только extension структур.
Синтаксис у него предпочтительно лисп подобный.

Второй язык это надстройка над первым, которая генерирует код на первом.
(или как довесок, может генерировать код и на других языках, например TeX или VHDL).

> 3) этот язык должен быть компилируемым. Лично мне не нравиться тенденция перехода к
> интерпретируемым языкам ( типа C#, Java, ...).

ну вообще-то, и байт-код джавы, и Intermediate Language компилируются..

> 6) Более менее безопасным. В частности я думаю, что указатели, которые являются причиной
> многих ошибок будут совсем ненужны если сделать встроенный тип данных - динамический
> массив.

никакой безопасности в первом нижнем языке я, естественно, не планирую.
Безопасность должна реализовываться соответствующей политикой программирования.
Можно только думать о средствах, позволяющих посредством включения каких-то
макроопределений в текст программы на втором языке, обеспечить enforcement этой
политики.

[Михаил Н.]

[dilmah]

> Логично, наверное. Только почему синтаксис лисп- подобный ?
> Какие в этом плюсы ?
> Приведи, пожалуйста, пример таких конструкций. ( Я с языком lisp
> не знаком. Только что-то слышал
> про него. Не уверен, что объективное).

просто мне хочется видеть первый язык неизбыточным. Так как все равно реально люди будут писать на втором языке-надстройке, то в нем нужно все делать настолько простым, единообразным и неизбыточным насколько возможно. И лисп-нотация типа (* 2 2) она как раз подходит для первого языка. И это уже задача второго языка-надстройки преобразовать 2*2 в (* 2 2).

Примеры, почему так лучше.
Например возьмем Си. В нем есть инструкция if. И отдельно, так как возникает желание элегантно включать условные вычисления в выражения, есть конструкция ?:. Это избыточно, ведь достаточно иметь одну конструкцию типа (if x y z).

Пример второй. Иногда возникает потребность/желание инструментировать код. Например у нас на работе люди исследовали как будет работать их код на процессорах с разными характеристиками кэшей. Для этого они его инструментировали, но Си/Си++ код они не отважились инструментировать, поэтому инструментировали прямо ассемблерный листинг. Чтобы инструментировать Си/Си++ код нужен нехилый парсер.
Или интструментировать код для получения данных о покрытии кода. И прочие манипуляции с кодом, меняющие его, собирающие какую-то статистику. Мне хочется чтобы подобные операции было легко проводить с кодом на первом языке.

> С надстройкой над первым языком все понятно. А вот насчет TeX и
> VHDL не очень. TeX , насколько я знаю, это
> язык для простого создания книг, статей и.т.п. со всевозможными
> специальными символами ( Я, например, пишу на
> нем курсовые работы по математике). А вот про VHDL я ничего не
> слышал. Какого рода программы можно транслировать
> в эти языки ?

VHDL я сам не знаю, но на нем как-то описывают устройство микросхем.
Собственно, Кнут же когда-то делал cweb -- и писал на нем -- это аналог второго языка-надстройки, который как раз и генерировал одновременно код на Си (или Паскале) и документацию на TeX'e.

[Михаил Н.]

В общем, насчет первого языка программирования я согласен: хорошая идея. Можно даже попробовать сделать lisp-подобный синтаксис. А вообще у меня возникла идея сделать его мультисинтаксическим, чтобы те же выражения можно было бы записать и в виде lisp-выражений и в виде asm-выражений , например.

А что ты думаешь насчет языка высокого уровня (второго)?

[dilmah]

[Михаил Н.]

[Гость]

> Все хотел спросить: А что ты понимаешь под domain specific языком?

это язык, основная задача которого описывать дела в конкретной области. Например Си это язык для описания кода который будет выполняться на процессоре. TeX/troff языки для описания документов. VHDL для описания интегральных схем.

Недавно натыкался на текст по теме http://arxiv.org/abs/cs.PL/0409016

> А почему именно макропроцессор? Мне бы хотелось сделать второй
> язык самостоятельным языком. В частности, чтобы он мог не только
> транслироваться в первый язык, но и напрямую в exe-модуль.

а что даст прямая трансляция?? Выигрыш времени компиляции вряд ли. Зато даст запутанность. Никакого выигрыша в эффективности кода при прямой трансляции быть не может по определению -- потому что в первый язык нужно включить все что может помочь генерировать эффективный код. А второму языку останется только задача повысить удобность программирования для человека.

Все сегодняшние компиляторы Си++ сперва транслируют во что-то промежуточное, и только потом это промежуточное оптимизируют.

> Можно чуть подробнее про интерфейсы. Что означает "Си-подобный
> интерфейс"?

ну, такой интерфейс может предоставлять некий элементарный набор типов, плюс структуры, массивы и юнионы из них. Может экспортировать переменные этих типов. И предоставлять entry points функций..

> Вооще, если не сложно, напиши пожалуйста все свои соображения > по поводу первого языка более подробно.

Есть две основных конструкции выражений:
(seq x y z) и (ind x y z)
они вычисляют подвыражения x y z.. соответственно последовательно или независимо. Результат -- это список из вычисленных подвыражений.

Есть (pick list i j k). Он выдает список состоящий из элементов i, j, k списка list.
В такой нотации, например оператор запятая в Си (a, b) запишется как:

(pick (seq a b) 2)

Есть конструкция для цикла. В принципе последовательный цикл избыточен при наличии goto.

Есть последовательный цикл:

Сишный цикл for ( i = 0, j = 0; i < 100; ++i ) j *= i;
будет выглядеть как-то типа:
(seqfor (ind (= i 0) (= j 0) (< i 100) (++ i) (*= j i))

Есть параллельный цикл.

Сишный цикл for ( i = 0; i < 100; ++i ) a[i] *= 2;
будет выглядеть как-то типа:
(indfor (ind (= i 0) (= j 0) (< i 100) (++ i) (*= ([] a i) 2))

Есть if:

(if (== i 2) a b)

Еще есть (sel list N).
sel берет список list и возвращает список из только N из них (любых) которые завершились и вернули не nil. Если все вернули nil, то и sel возвращает nil.

Таким образом можно описать switch.

Например:

switch ( i )
{
case 0: a; break;
case 1: b; break;
case 2: c; break;
}

выглядит как:

(sel (ind (if (== i 0) a nil) (if (== i 1) b nil) (if (== i 2) c nil)) 1)

В то же время

switch ( i )
{
case 0: a; break;
case 1: b; break;
case 2: c; break;
default: d; break;
}

выглядит как:

(sel (seq (sel (ind (if (== i 0) a nil) (if (== i 1) b nil) (if (== i 2) c nil)) 1) d) 1)

Я конечно понимаю, что синтаксис получается страшноватый.. Все это не окончательно решено.

Отдельный вопрос это структуры управления. Они должны при желании дать возможность реализовать исключения и т.д. Возможно это будут какие-то goto с аргументами, я еще не разобрался, тут желательно заимствовать опыт лиспоподобных языков.

[dilmah]

гостем запостил, и теперь редактировать не могу..

> Все хотел спросить: А что ты понимаешь под domain specific языком?

я понимаю это язык, основная задача которого описывать дела в конкретной области. Например Си это язык для описания кода который будет выполняться на процессоре. TeX/troff языки для описания документов. VHDL для описания интегральных схем.

Недавно натыкался на текст по теме http://arxiv.org/abs/cs.PL/0409016

> А почему именно макропроцессор? Мне бы хотелось сделать второй
> язык самостоятельным языком. В частности, чтобы он мог не только
> транслироваться в первый язык, но и напрямую в exe-модуль.

а что даст прямая трансляция?? Выигрыш времени компиляции вряд ли. Зато даст запутанность. Никакого выигрыша в эффективности кода при прямой трансляции быть не может по определению -- потому что в первый язык нужно включить все что может помочь генерировать эффективный код. А второму языку останется только задача повысить удобность программирования для человека.

Все сегодняшние компиляторы Си++ сперва транслируют во что-то промежуточное, и только потом это промежуточное оптимизируют.

> Можно чуть подробнее про интерфейсы. Что означает "Си-подобный
> интерфейс"?

ну, такой интерфейс может предоставлять некий элементарный набор типов, плюс структуры, массивы и юнионы из них. Может экспортировать переменные этих типов. И предоставлять entry points функций..

> Вооще, если не сложно, напиши пожалуйста все свои соображения > по поводу первого языка более подробно.

Есть две основных конструкции выражений:
(seq x y z) и (ind x y z)
они вычисляют подвыражения x y z.. соответственно последовательно или независимо. Результат -- это список из вычисленных подвыражений.

Есть (pick list i j k). Он выдает список состоящий из элементов i, j, k списка list.
В такой нотации, например оператор запятая в Си (a, b) запишется как:

(pick (seq a b) 2)

Есть конструкция для цикла. В принципе последовательный цикл избыточен при наличии goto.

Есть последовательный цикл:

Сишный цикл for ( i = 0, j = 0; i < 100; ++i ) j *= i;
будет выглядеть как-то типа:
(seqfor (ind (= i 0) (= j 0)) (< i 100) (++ i) (*= j i))

Есть параллельный цикл.

Сишный цикл for ( i = 0; i < 100; ++i ) a[i] *= 2;
будет выглядеть как-то типа:
(indfor (= i 0) (< i 100) (++ i) (*= ([] a i) 2))

Есть if:

(if (== i 2) a b)

Еще есть (sel list N).
sel берет список list и возвращает список из только N из них (любых) которые завершились и вернули не nil. Если все вернули nil, то и sel возвращает nil.

Таким образом можно описать switch.

Например:

switch ( i )
{
case 0: a; break;
case 1: b; break;
case 2: c; break;
}

выглядит как:

(sel (ind (if (== i 0) a nil) (if (== i 1) b nil) (if (== i 2) c nil)) 1)

В то же время

switch ( i )
{
case 0: a; break;
case 1: b; break;
case 2: c; break;
default: d; break;
}

выглядит как:

(sel (seq (sel (ind (if (== i 0) a nil) (if (== i 1) b nil) (if (== i 2) c nil)) 1) d) 1)

Я конечно понимаю, что синтаксис получается страшноватый.. Все это не окончательно решено.

Отдельный вопрос это структуры управления. Они должны при желании дать возможность реализовать исключения и т.д. Возможно это будут какие-то goto с аргументами, я еще не разобрался, тут желательно заимствовать опыт лиспоподобных языков.

[dilmah]

еще в первом языке планируется возможность пометки отдельных вещей в коде, как событий, и можно будет задавать вероятностные распределения на этих событиях. Просто вероятности могут учитываться при оптимизации, а явные нули/единицы могут рассматриваться как ассерты.

[Михаил Н.]

[dilmah]

Дополнение к моему предыдущему постингу:
seqfor и indfor стоит заменить на просто for который должен
как бы генерировать формальный список. Этот список потом
можно вычислить с помощью seq или ind.
У sel стоит убрать аргумент N..

> И в какой же именно области должен описывать дела первый язык? Я бы хотел сделать язык как
> минимум для "описания кода, который будет выполняться на процессоре". Или ты хочешь
> сделать универсальный язык для описания всего ( типа как XML)?

первый язык -- да, для "описания кода, который будет выполняться на процессоре".
второй язык желательно должен быть способен генерировать текст на любом другом языке.

У меня есть подозрение что если отойти от лисповского синтаксиса,
то будут получаться те же дублирования управляющих конструкций --
отдельно в виде инструкций, отдельно в виде операторов.
(как оператор запятая и оператор ?: в Си).

Также у меня есть подозрение что с помощью комбинации ind, for и sel
можно замутить более мощные конструкции чем с помощью только
стековой машины.

Кроме того мне не понятно чем этот ассемблер стековой машины будет
лучше тех что уже есть.

> Что-то не очень понятно, что означает фраза "вероятностные распределения на событиях". Для
> чего это может пригодиться?

Ну.. Как классический пример, по разному компилировать if в зависимости от вероятностей
ветвей.
Опять таки, нули/единицы использовать как ассерты. Чем умнее компилятор тем из большего
кол-ва ассертов он сможет извлечь пользу..

[Михаил Н.]

[dilmah]

> Может быть. Но суть моего предложения была не в этом. Меня интересует упрощение
> синтаксиса. А насчет так называемого дублирования: не вижу ни чего страшного
> в операции запятой и ?: в си. (хотя, если честно, я не совсем понимаю что имеется
> в виду под "дублированием").

Есть инструкция if. Кроме этого, для возможности вставлять if в выражения
есть оператор ?:. Это дублирование.

Есть последовательное вычисление выражений
expr1;
expr2;
Кроме этого для возможности включать последовательное вычисление в выражения
есть запятая.
expr1, expr2;
Это дублирование.

Лисп-синтаксис и так предельно прост. Делать синтаксис простым для человека
задача второго языка..

> А как по-разному можно компилировать if ( разве, что если вероятность ветви равна 0,
> то исключить ее)?

во первых в некоторых процессорах условный бранч можно снабдить хинтом какой исход
более вероятен.
вo вторых, если известно что одна ветвь маловероятна то ее можно вынести подальше,
повышая локальность более вероятного кода..
Ну по разному можно if скомпилировать, это факт.

> А зачем вообще создавать компилятор lisp-а? Ведь предложенный синтаксис, кажется,
> не сильно отличается от его синтаксиса.

Синтаксис не отличается. Но мне пока казалось что это не совсем лисп..
Язык который получается, по меньшей мере, не может быть
менее эффективен чем Си.

[dilmah]

Любой язык задает описание выполнения на какой-то виртуальной машине.
Вирт. машина первого языка желательно должна хорошо ложиться на
возможные процессоры. Кроме того вирт. машина должна иметь много
степеней свободы, предоставляя компилятору больше возможности
положить ее на реальную.
Кроме того вирт. машина языка должна содержать какие-то более высокоуровневые
абстракции (в каком-то смысле это тоже степени свободы).
Но абстракции конечно такие которые могут помочь генерировать более оптимальный код.
Те же объекты это не та абстракция которая может помочь генерировать
оптимальный код -- они не дают ничего что не могут дать структуры.

Виртуальная машина ассемблера стековой машины это стековая машина.
Это слишком жесткое задание вирт. машины.
Вирт. машина лиспа это все-таки машина оперирующая списками.
В той модели первого языка которую я вижу списки существуют только
на этапе компиляции, вирт. машина самого языка больше похожа на Сишную.

Это были так, общефилософские соображения..

[Михаил Н.]

[dilmah]

> А чем плохо такое дублирование? Могу предположить, что только идейными соображениями.

скорее соображениями вкуса. Не мне судить хорошего ли, но моего. И мои вкусовые
ощущения для меня очень важны.

> А вообще зачем нужен первый язык? Почему вместо него не использовать существующий,
> например ассемблер, для которого и так есть оптимальные компиляторы, или не генерить для
> второго языка сразу код на ВМ? Только не надо говорить, что для первого языка можно
> сделать эффективную кодогенерацию: для любого языка можно это сделать. Вообще я задаю этот
> вопрос, потому что из твоих слов выходит, что человек писать на первом языке не будет,
> т.е. он будет промежуточным шагом между вторым языком и ВМ ( или кодом на конкретном
> процессоре).

ну то есть для тебя нормально ассемблер одного процессора скомпилировать в другой?

не понял что значит для любого языка можно сделать эффективную кодогенерацию?
Если степеней свободы много то можно. Если же есть куча жестких ограничений,
то чтобы гарантировать такое же поведение кода на отличающемся процессоре придется
эмулировать эти ограничения.
Кстати, скоро у всех 20-ядерные девайсы в компах будут стоять..

имхо, то что ты планируешь хорошо для курсового проекта, или чтобы приобрести
опыт написания компиляторов и облегчить нахождение работы. Ничего больше.

[Гость]

[dilmah]

> Я не это имел в виду. Про ассемблер я писал, имея в виду случай когда надо разработать
> компилятор для конкретной машины, а на случай многоплатформенности я думаю подойдет ВМ.
> Мне же вот что непонятно: если код с первого языка будет транслироваться в код на
> виртуальной машине, а второго языка в первый, то зачем нужен промежуточный шаг - первый язык.

a.. наверно я непонятно про ВМ написал.
конечно, первый язык уже напрямую нужно в код конкретных процессоров транслировать.
Я имел в виду что любой язык неявно определяет ВМ и является ее кодом.

В стандарте Си++ прямо записано:

# 1.8 Program execution [intro.execution]
#
# 1 The semantic descriptions in this International Standard define a
# parameterized nondeterministic abstract machine. This International
# Standard places no requirement on the structure of conforming imple-
# mentations. In particular, they need not copy or emulate the struc-
# ture of the abstract machine. Rather, conforming implementations are
# required to emulate (only) the observable behavior of the abstract
# machine as explained below.....

Единственно, что код этой ВМ (сишный код) содержит в себе более высокоуровневые
вещи, чем просто ассемблерный код. Ну то есть например можно определить структуру,
а конкретная ее раскладка в памяти остается на усмотрение компилятора.
Но все равно какие-то ограничения эта
ВМ накладывает -- память состоит из char'ов, объект это непрерывный регион памяти
из целого числа char'ов. разные объекты имеют разные адреса и т.п.

> т.к. разработкой програм для множества различных процессоров я не занимался).

я тоже..

> > Кстати, скоро у всех 20-ядерные девайсы в компах будут стоять..

> А что это такое?

ну вроде все ведущие производители процессоров уперлись в предел увеличения
последовательной скорости и планируют многоядерные процессоры.
Может быть даже пару мощных ядер + много менее мощных (и менее энергопотребляющих)

> Ну для курсового проекта мне это не надо ( к компъютерам мой курсовой проект не имеет
> никакого отношения), а насчет опыта : было бы неплохо. А вообще-то я хотел просто написать
> какой нибудь серьезный и интересный язык программирования ( наверное, его можно было бы
> потом использовать в дальнейшем), реализовать какие нибудь новые свежие идеи.
> Кстати, а для чего еще может быть хороша разработка нового языка программирования? И какие
> у тебя планы на создаваемый язык?

эстетическое удовольствие ну и опыт.
курсовые у меня в прошлом (и тоже не имели отношения к программированию).

язык может быть первым шагом к написанию своей ОС. И тогда первый язык может играть
роль платформообразующего, машинно-независимым ассемблером этой ОС..

> И еще, насчет дублирования: мне кажется, что в языке СИ эти операции, в принципе, являются
> дополнительными возможностями, такими же как и оператор switch, предоставляемыми именно
> для удобства, но если в твоем вкусе отсутсвие такого дублирования, то почему нельзя взять
> за основу сишный синтаксис и урезать ненужную функциональность? Кстати я хочу не
> обязательно сишный синтаксис. В принципе в синтаксисе каждого языка программирования есть
> что-то полезное или удобное. Почему бы не выбрать самые "хорошие вещи" из каждого?

Семантически хорошие вещи конечно заимствовать нужно -- тот же sel(ect) -- наверняка его
аналог есть в Оккаме. Но синтаксис.. Если хотеть уметь вставлять в выражения
произвольные управляющие конструкции языка, то лисповый синтаксис лучше.
И он наиболее прост и естественен.

> Да, а для каких процессоров, например ты предполагаешь переносимость?

я пользователь NetBSD. И мне очень нравится ее портируемость на много архитектур
(хотя я использую только x86).
Закладка на максимальную портабельность потенциально означает более чистый и продуманный дизайн.

Конечно, первый компилятор первого языка нужно делать для i386, а потом видно
будет.

[async]

Михаил Н.
Идея конечно хорошая, но спешу тебя огорчить знание C++ и асемблера маловатою Поскольку если ты хочешь разработать толковый язык внести новый синтаксис и сделать из него конфетку то тут нужно знание ПК и мнемоники. слышал о таком? так вот в чем вся загвоздка а так бы мы уже все писали свои языки и компиляторы

[Гость]

> тут нужно знание ПК и мнемоники.

это наверно пипец как круто..

[Михаил Н.]

[Михаил Н.]

[dilmah]

я создал проект https://sourceforge.net/projects/kernfach/
в проекте пока два человека -- я и мой брат
там есть список рассылки https://sourceforge.net/mail/?group_id=123519