Membina Bahasa Pengaturcaraan dari Bawah

pengenalan

Mereka bentuk dan membina bahasa pengaturcaraan ialah salah satu cabaran yang paling menuntut dan memberi ganjaran dari segi intelektual dalam sains komputer. Dokumen ini mengisahkan perjalanan membangunkan Kisumu, bahasa pengaturcaraan ditaip secara statik yang diilhamkan oleh kesederhanaan Python, model konkurensi Go dan keselamatan ingatan Rust, semuanya direka menggunakan Go. Ia menyediakan penyelaman mendalam ke dalam nuansa teknikal seni bina bahasa, menawarkan gerak hati untuk pembangun dan peminat sama.

Mengapa Membina Bahasa Pengaturcaraan?

Menangani Jurang Sedia Ada

Walaupun bahasa sedia ada berkuasa, ia selalunya mempunyai had atau kerumitan yang menghalang pembangun. Kisumu bertujuan untuk:

• Ringkaskan sintaks tanpa menjejaskan kuasa.
• Tawarkan model konkurensi yang teguh untuk aplikasi moden.
• Pastikan keselamatan dan prestasi melalui penaipan statik dan kutipan sampah yang cekap.

Pertumbuhan Pendidikan dan Teknikal

Membina bahasa dari awal ialah peluang untuk:

• Mendalam pemahaman tentang penyusun, jurubahasa dan persekitaran masa jalan.
• Sumbangkan idea inovatif kepada komuniti pengaturcaraan.

Visi Di Sebalik Kisumu

Khalayak Sasaran

Kisumu direka untuk pembangun yang mencari keseimbangan kesederhanaan, skalabiliti dan prestasi dalam bahasa pengaturcaraan tujuan umum.

Inspirasi Utama

• Python: Kebolehcapaian dan kebolehbacaan.
• Pergi: Keselarasan dan kebolehskalaan.
• Karat: Keselamatan ingatan.
• Lua: Aplikasi terbenam yang ringan.

Peringkat Pembangunan

1. Lexer dan Token

   • Peringkat pertama melibatkan tokenisasi kod sumber. Token ialah elemen terkecil program, seperti kata kunci, pengecam dan simbol.
   • Contoh Susun Atur Token:
     • int: Kata kunci
     • =: Pengendali tugasan
     • 20: Literal

2. Penghuraikan

   • Penghurai menukar token kepada pokok sintaks abstrak (AST), yang mewakili struktur atur cara.
   • Contoh:
     • int x = 20 menghuraikan ke dalam:
     • Nod Pengisytiharan Pembolehubah
     • Pengecam: x
     • Nilai: 20

3. Pemeriksaan Jenis

   • Kisumu menggunakan penaipan statik untuk memastikan keselamatan jenis pada masa penyusunan dengan mengesahkan operasi dan tugasan untuk keserasian.

4. Penjanaan Kod dan Tafsiran

   • Peringkat akhir menterjemahkan AST ke dalam arahan boleh laku dengan sama ada:
     • Menjana bytecode untuk mesin maya.
     • Mentafsir AST secara langsung.

Ciri Teras Kisumu

1. Ditaip secara statik

   • Setiap pembolehubah dan fungsi mempunyai jenis yang ditentukan yang diketahui pada masa penyusunan, mengurangkan ralat masa jalan.

2. Model Concurrency

   • Diinspirasikan oleh Go, Kisumu menyokong:
     • Gorutin: Benang ringan untuk keselarian.
     • Saluran: Komunikasi selamat antara gorouti.

3. Modulariti

   • Kod organisasi melalui modul dan pakej memastikan kebolehskalaan dan kebolehselenggaraan.

4. Pengendalian Ralat Moden

   • Mekanisme penyebaran ralat yang fleksibel termasuk:
     • cuba/tangkap blok.
     • The ? operator untuk pengendalian ralat ringkas.

5. Saling kendali

   • Antara Muka Fungsi Asing (FFI) membenarkan penyepaduan dengan bahasa lain seperti C atau Go untuk tugasan kritikal prestasi.

Cabaran Yang Dihadapi

1. Ciri Mengimbangi dan Kesederhanaan

   • Isu: Menambah ciri seperti sistem jenis lanjutan tanpa merumitkan sintaks.
   • Penyelesaian: Utamakan reka bentuk intuitif dan tawarkan dokumentasi terperinci.

2. Pengurusan Memori yang Cekap

   • Isu: Melaksanakan pemungut sampah yang mengimbangi prestasi dan keselamatan.
   • Penyelesaian: Optimumkan algoritma kutipan sampah dan sediakan garis panduan pembangun yang jelas.

3. Membina Komuniti Teguh

   • Isu: Melibatkan pengguna sementara Kisumu masih belum dikeluarkan.
   • Penyelesaian: Cipta blog teknikal dan sumber untuk mempamerkan kemajuan dan menarik pengguna awal.

Rancangan Masa Depan

• Meluaskan Perpustakaan Standard

  • Modul untuk rangkaian, pengendalian fail dan operasi matematik lanjutan.

• Generik dan Metaprogramming

  • Perkenalkan generik untuk fungsi dan jenis boleh guna semula, bersama-sama dengan refleksi untuk introspeksi program masa jalan.

• Kompilasi JIT

  • Peralihan kepada kompilasi Just-In-Time untuk aplikasi kritikal prestasi.

Kesimpulan

Membina Kisumu bukan sekadar mencipta bahasa pengaturcaraan lain; ia mengenai meneroka inovasi dalam pembangunan perisian. Perjalanan ini mencerminkan cabaran dan kejayaan mencipta alat yang bertujuan untuk memperkasakan pembangun dengan kesederhanaan, keselamatan dan kebolehskalaan.

Nantikan semasa Kisumu berkembang menjadi bahasa yang lengkap, bersedia untuk memberi inspirasi dan menyokong jurutera perisian generasi akan datang. Projek ini akan disiarkan secara langsung di https://github.com/Zone01-Kisumu-Open-Source-Projects, di mana anda boleh mengikuti dan mengikuti perkembangan kami!!!

Atas ialah kandungan terperinci Membina Bahasa Pengaturcaraan dari Bawah. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!