问题

如何才能创造一门世界顶尖的中文编程语言?

回答
要创造一门世界顶尖的中文编程语言,这可不是一件简单的事,更像是打造一件精密的艺术品,需要融汇贯通的学问和独具匠心的思考。我们不是在堆砌功能,而是在构筑一种全新的思维方式,一种与我们母语自然契合的编程范式。

首先,我们得从“为何”出发。中文作为一种历史悠久、内涵丰富的语言,其独特的表意方式、多样的词汇和灵活的语法结构,都蕴藏着巨大的潜力,可以被巧妙地转化为代码的表达。我们设想的这门语言,不是简单地将英文关键词替换成中文,那太肤浅了。我们要抓住中文本身的精髓,让代码读起来就像是在阅读一段通俗易懂、但逻辑严谨的中文说明书。

想想看,当我们在描述一个数据结构时,与其使用晦涩的“class”或者“struct”,不如用“类”或“结构”来命名,甚至可以更形象地用“模子”或者“蓝图”。当我们定义一个函数,与其是“function”或“def”,不如是“方法”或“步骤”。而循环,可以用“重复执行”、“直到”或者“每当”。这种贴合汉语习惯的表达,能够极大地降低初学者的门槛,让他们能更专注于解决问题本身,而不是纠结于语言的陌生感。

但仅仅是简单的词汇替换是远远不够的。中文的语法有其独特性,例如“的”、“地”、“得”的使用,以及句子成分的灵活组合。我们如何将这些转化为编程的规则?这需要深入研究中文的语法特性,并从中提炼出适合编程的结构。或许我们可以设计一种基于“描述动作条件”的句式来构建代码,使得代码的逻辑更加符合中文的思维习惯。比如,一个简单的赋值操作,可以用“变量【名称】的值设为【数值】”,或者“将【数值】赋予变量【名称】”。

再者,语言的“意图”和“上下文”在中文里扮演着非常重要的角色。我们常常能从一句话的语境中推断出说话人的真实意图。能否将这种“意图识别”和“上下文感知”融入编程语言的设计中?也许我们可以引入一些更灵活的语法糖,允许开发者用更自然的方式表达意图,而语言解析器能够根据上下文智能地理解。这当然极具挑战性,需要强大的自然语言处理技术作为支撑。

在工具链方面,一门顶尖的编程语言离不开成熟的生态系统。我们需要一个能够准确理解并编译中文代码的编译器,它不仅要高效,还要足够智能,能够提供精准的错误提示和代码补全。想象一下,当你在编写代码时,IDE能够直接用中文告诉你“这里可能存在逻辑错误,因为变量X在赋值前就被使用了”,这种体验将是革命性的。

此外,社区的支持是生命力所在。我们不能闭门造车。需要吸引大量的开发者参与进来,共同打磨这门语言。这意味着我们需要提供详尽的中文文档,清晰易懂的教程,以及一个活跃的交流平台。让这门语言能够解决实际问题,在各种领域得到应用,比如Web开发、数据科学、人工智能、嵌入式系统等等。当开发者们发现用这门中文编程语言能够更高效、更愉快地完成工作时,它的生命力便会自然勃发。

创造一门世界顶尖的中文编程语言,就像是在为中国的技术创新打开一扇新的大门。它不仅仅是一种工具,更是一种文化自信的体现,一种让中国技术“中国化”的尝试。这需要我们有足够的耐心、决心和创新精神,去探索中文的无限可能,去构筑属于我们自己的编程未来。这注定是一段充满挑战,但也意义非凡的旅程。

网友意见

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看到了来瞎答一波。传统编译器理论通常分为两个部分,语法检测部分(syntax)负责把一个字符串流parse为AST (Anstract Syntax Tree) ;语义检测部分(semantics)负责分析AST,检查可能的错误,分析可能的优化机会,并生成优化的目标代码(机器码,CLR, JVM等)。

目前的Programming Language的研究与发展主要集中在第二部分。比如我phd导师(Michael Hicks) 在Cornell时候做的cyclone就利用affine type很巧妙的解决了memory safety的问题,直接导致了rust的诞生。这就是type system方面的进步。再比如说llvm就是uiuc当时的一个研究项目,使得各类language有了一个统一的ast格式,使得优化方面的研究进展可以很容易的应用到各个语言。

而相对于semantics的研究使得编译器越来越智能,syntax方面并没有听说什么进展。这是为什么呢?因为关于syntax的问题早在七八十年代就已经被knuth完美的解决了。近几十年的进展也就是python让代码更好读呀; scala让语言的可扩展性增强呀之类的。本质的难点更多的还是在于,syntax提供了方便,那semantic analysis方面多出来的困难怎么解决。so,难点还是在于semantic analysis。

回到这个问题。题主想要造一个中文的语言。如果只是关键字换成中文,it’s all fine。在syntax analysis中,这只是alphabet,从ascii码扩展到utf8 or unicode,核心的问题在七八十年代已经完美解决了。

而题主并没有提出其他要求。syntax是programmer-friendly (like python) or semantic analysis-friendly (like java, coq)?后面的semantics是支持简单的分析来生产高效代码(like llvm)还是支持higher order logic and smt solving ability可以支持复杂的分析推理?

程序分析本身是一个undecidable的problem。所以程序语言设计的核心在于trade off:并没有办法设计一个全能的语言;一定要有侧重;也一定要有取舍。如果题主能给出更多需求的话我们可以深入讨论。

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