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为何学习编程语言(2022) -- Why study programming languages (2022)

文章摘要

文章探讨了为何要设计新编程语言这一核心问题。作者指出虽然现有语言如C、Java等能完成所有编程任务,但人们仍不断创造新语言,常以抽象性、性能、便利性等主观标准为理由。然而这些标准难以量化,且无法预测语言的实际流行度。作者通过类比创造全新自然语言来解释这一现象,暗示编程语言设计背后存在更深层的逻辑需求。

文章总结

标题:我们为何要研究编程语言 | 拉奇特·尼格姆

在开始编程语言课程前,作者提出了两个看似简单却发人深省的问题:

  1. 为何要设计新编程语言?
  2. 究竟什么是编程语言?

关于第一个问题,虽然理论上所有程序都可用C/汇编/Java等现有语言编写,但人们仍在不断创造新语言。常见的理由如"抽象""性能""便利性"等其实都带有主观审美色彩——便利性取决于使用者的知识背景和社区生态,实用性也难以量化。这就像为表达新概念而创造全新自然语言:虽然语法规则更简单,但实际交流仍需使用通用语言。

作者提出一个假说:创造新语言是为了探索旧语言无法触及的新思想。编程语言不仅是表达工具,更是探索工具。从ALGOL到APL,历史上每次语言创新都推动了计算技术的发展。真正的语言设计之乐,在于见证使用者用开发者未曾设想的方式运用这门语言。

由此引申出第二个问题的思考: - 语言不仅是语法符号(无意义的符号组合) - 也不仅是语义(程序执行结果或数学描述) - Python程序员推崇其生态库,Haskell爱好者钟情类型系统,LISP开发者热衷宏编程——这些与语义无关却构成语言特质

最终给出的定义是:编程语言=语法+语义+支持探索的生态系统。其中需要关注哪些语义和生态特性,取决于它们提供的探索工具。编程语言研究涵盖语法、类型系统、运行时、调试器等诸多方面,但学科界限往往是研究者为发表论文人为划分的。

文末呼吁:鼓励创造看似荒谬不切实际的语言。追求可量化指标固然有用,表达可表达之物也有价值,但永远不要忘记语言设计的真正目标——探索和创造尚未存在的事物。

(注:原文中关于网络链接、发布时间等元信息已按编辑要求省略,保留了核心论述的逻辑脉络和关键例证)

评论总结

以下是评论内容的总结:

  1. 创造新语言的动机

    • 简单动机:因为可以("Because we can"),编译器只是文本转换工具(keyle)
    • 表达新概念:如Rust的所有权模型、Smalltalk的面向对象等(awesome_dude)
    • 突破旧语言限制:如向后兼容性阻碍了现代特性(如空安全)的引入(cubefox)
  2. 学术探索与实践需求的平衡

    • 支持探索:创造荒谬不实用的语言有助于创新(Timwi引用原文)
    • 反对纯学术:工业开发者更关注实用性(如性能、可用性),认为这些是工程权衡而非美学选择(constantcrying, rednafi)
    • 学术与实践差异:学术界追求探索,工业界注重实用(rednafi)
  3. 编程语言的价值争议

    • 传统价值:学习语言设计原理和工程取舍(ramon156)
    • LLM时代的质疑:英语可能成为终极编程语言,传统语言将变成历史(ryandv)
    • 反驳LLM观点:未直接引用,但隐含在实用性讨论中(如constantcrying强调工程权衡)
  4. 用户体验的科学性

    • 可用性可测量:人因工程有成熟标准和评估方法(Rochus引用ISO标准)
    • 行业忽视:计算机科学常忽略其他领域的成熟研究(如人因工程)(Rochus)
  5. 学习语言的实用建议

    • 理解设计原理:比单纯记忆模式更重要(ramon156)
    • 领域特定语言(DSL):某些语言(如Lisp)更适合构建抽象(le-mark)

关键引用示例: - 表达新概念:"New concepts like Rust's 'ownership model'... wouldn't have happened without the new languages"(awesome_dude) - 工程权衡:"These are all legitimate engineering tradeoffs... Calling this 'aesthetics' is completely dishonest"(constantcrying) - 人因工程:"Usability is therefore neither ill-defined nor hard to measure... ISO 9241 series standards"(Rochus)

总结呈现了支持/反对创造新语言的多方观点,涵盖技术、学术和工业视角,同时保留了原始讨论中对LLM、可用性科学等新兴议题的关注。