Andrej Bauer对于语言设计的观点

2009 年 4 月 18 日

Andrej Bauer 发表了一篇名为《编程语言的设计》的文章。他基于一个简单的前提:“程序员是这样的一群人,他们健忘,懒惰,会犯所有可能的错误。”

因此,设计者的任务就是让编程语言能够弥补这些不足。语言不能太复杂,否则程序员总是会一知半解。一门语言应该提供众多有用的库,以此来纵容程序员的懒惰,并让语言可以直接而简洁地表达其思想。语言必须支持结构优 雅的源代码,否则程序员就会滥用复制 - 粘贴的方法。语言必须竭尽所能地捕获编程错误,尤其是那些司空见惯、频繁出现的错误。一旦找到错误,它必须指出错误 的真实原因,最好是提供人们能够理解的错误消息。

运用该理论的第一部分就是避免因为未知而出现的错误。他写道:

这一原则告诉我们,允许无效引用的主意实在糟糕,因为程序员会创建这些无效引用。的确,对于最近设计的语言如 Java 和 Python,就不允许你做这种“盲人骑瞎马”的危险事情,例如:

int *p = (int *)0xabcdef;

遗憾的是,许多设计者并没有认识到空指针或空对象带来的危害。

.NET 编程特别遵循了这一原则。它不仅提供了 Java 所拥有的“空引用异常”,而且还提供了 Nullable 值类型以解决通用的问题。还有一种新方法是代码契约,但目前该技术还不成熟,没有形成产品。

Andrej 在比较了强类型对象与基于列表的数据结构后,又转向对变量定义的讨论。他就这一问题提出的一些有趣的观点,可以应用在.NET 编程中。

如果你仔细观察变量通常是如何使用的,就会发现几种独特的用法:

  • 通常对变量的赋值只有一次,并被当作不变的对象
  • 循环或列表中的变量包括了列表或对象集合的所有元素
  • 变量存储了当前状态,并且真正是可变的

循 环计数器应该是可变的吗?我不这样认为。在循环体中改变循环计数器的代码会让人感到迷惑,也容易犯错。如果你希望操作计数器,可以使用 while 循环来代 替。因此,在以上三种情形中,有两种情形我们认为是不变的,但目前流行的编程语言却只为我们提供了变量。这太愚蠢了。我们设计的语言在默认情况下应该是不 变的值。如果程序员需要一个可变的值,可以显式地指定。

在 C#或 VB 中可以这样吗?当然可以,而且并不难。

对于只赋值一次的变量,我们可以 考虑使用现有的类型推断功能。在 C#中,可以编写“def x = …”,而不是“var x = …”。或者我们也可以简单地使用现有的关键字“const”。这也完全符合 VB 的所谓“做我所思,而非我言(do what I mean, not what I say)”的哲学,如早绑定与迟绑定。重要的是关键字足够简短;如果使用“readonly”这样较长的关键字,开发人员可能拒绝使用。

第二种情形更简单。只要循环变量发生了改变,就会弹出编译器的警告信息。

对于最后一种情形,使用正常可变变量的情形应该会越来越少见。当然不会完全禁止,但除非真正需要就不要使用。

至于编译时检查与运行时检查,以及未定义的标识符,实际上并不适用于主流的.NET 程序员。但是,如果你正在考虑使用 IronPython 或 IronRuby,那么你最好还是了解一下它们可能引发的一些问题。

总之,Andrej Bauer 发表的《编程语言的设计》一文,很好地介绍了下一代语言应该致力于解决的各种问题。

查看英文原文: Andrej Bauer on Language Design

2009 年 4 月 18 日 08:051137
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