为什么说lisp是最好的编程语言

根据wikipedia,流行的编程语言有几十种。

从语法上来说,其实只有三种:

  1. 中缀语言,主要是C/C++/Java/C#/Go这一系列。典型语法是 int a = k,中缀的意思是操作符=在两个操作数int typek之间。

    中缀比较流行,是因为数学公式很多以中缀结构。

  2. 前缀语言,以Lisp为主,特点是操作数在操作符之后(if (> 10 20) (+ 1 1) (+ 3 3))

  3. 后缀语言,常见语言中只有Forth。下面是一个Forth的fabinocce数列。

从语义上来分类,只有两种最为流行,一个是有副作用的命令式,另一种是没有副作用的函数式和混合式。

但是,以上都不重要,编程语言的目标,应该是让机器了解人的意图,在人类自然语言和机器可理解之间找到平衡。Javascript的流行让这条路突然光明了起来。

Javascript是公认的设计比较差的语言。优雅,简洁,一致这些词都说不上,它的最大的特点是随便。只要大体符合javascript语法,javascript几乎就可以完成工作。这种代码在专业编程员眼中根本就是垃圾,所以近几年,javascript语言演进就是变得更专业,包括引入词法范围,常量,严格模式,以及typescript增加强类型。近两年的javascript不再能像以前一样随便写写就能跑了,你写得不严谨,运行时就会先报错,而不是先运行一下。为了适应快速发展,Javascript发展出一种预翻译器,如Babel-js。大部分新特性,都是由预翻译器完成,它检查程序中不严谨的部分,提出问题。

这种特性其实可以用在相反的一面,把人类相对不严谨的语言翻译成严谨的机器语言。根据某些模型,如循环模型,如数据输入输出模型,翻译成相对精确、严谨的机器语言。

我们如果把程序看成数据,即一份代码相对不严谨,要求较少也不严格的程序,做为一个提示,参考编程模型,输出一份精确、严谨的机器语言。

这个过程,肯定不可能一次做就到位,会像Babel-js一样,慢慢添加一些插件,分析不同方面,参考更多的模型,输出更好的机器语言。我们只需要定义插件的输入,可能是一个AST(抽象语法树),输出也可以是一个AST。

说到这里,我们就回到标题,Lisp是最好的编程语言,为什么?因为Lisp 程序天然就是一个AST, 同时内置了一个全功能AST处理引擎macro,甚至由它发展出的hygeine-macro(有译为卫生宏)。上面提到的需求已经自然满足了。

Lisp的AST式语法也很好理解,但需要一点计算机基础。简单地说,一个括号表示一个树节点,嵌套括号表示子节点。这几乎就是全部语法了。例如

(defun foo (n)
  (lambda (i) (incf n i)))

大体上对应这样一个语法树。

[defun]
 |   \
[n] [lambda]
     |   \
    [i]  [incf]

几乎是直译为一个ruby程序

def foo (n)
  lambda {|i| n += i }
end

生成C语言需要一些扩展标注,即指定n的类型为int,函数计算的结果为int

(defun foo (n)
  (declare (n int) (ret int))
  (lambda (i) (incf n i)))

这体现了做为一个60年代设计的语言,它的缺点还是太计算机化,上面用更人类的方式应该是直接指定n的类型,可惜这不是标准lisp的函数定义语法,我们需要写一个defun-type来完成。但这样做并不满足需求。

(defun-type foo ((n int))
  (lambda (i) (incf n i)))

除了使用defun-type,我们可能未来可以根据foo的调用代码,推测n的类型,生成类型标记,甚至根据多份标记,生成更有效的低层代码。

最后,关于lisp的一些参考,大部分是Paul Graham写的

大神Richard Gabriel写的《差点更好》(又译:更糟就是更好

英文在线教材,中文有出版版本

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