文章摘要
这篇文章简要介绍了编程语言设计的基本流程和要点。主要内容包括：设计编程语言是一个迭代过程，需要在功能选择、抽象语法、具体语法和实现四个阶段不断循环优化；建议设计者具备一定的编程经验，但初学者也可能成功；文章还提供了从零开始设计语言的具体步骤和示例。整体强调语言设计既有趣又富有挑战性，需要理论与实践相结合。
文章总结
编程语言设计指南
设计动机
你是否想过设计自己的编程语言？无论是出于兴趣还是课程要求，设计一门新语言都需要掌握一系列关键知识。
设计流程
编程语言设计是一个迭代过程，包含四个主要阶段：
- 功能设计 - 确定语言的核心特性
- 抽象语法 - 定义语言的结构化表示
- 具体语法 - 设计实际的语法表现形式
- 实现 - 构建编译器或解释器
这个循环过程至关重要，因为在实现阶段可能会发现之前设计中的问题。
预备知识
成功的语言设计需要三大领域的知识：
- 编程范式：包括命令式、声明式、面向对象、函数式等多种编程方式
- 编程语言概念：涵盖从基础控制结构到高级类型系统等广泛概念
- 现有语言经验：熟悉Python、JavaScript、Haskell等多种语言的特性
设计准备
在开始设计前，建议： - 研读经典论文（如Tony Hoare的《编程语言设计提示》） - 学习Bret Victor的《可学习的编程》等现代文章 - 思考未来编程语言的发展方向
设计决策
开始设计时需要考虑： - 目标用户群体（特定领域还是通用目的） - 语言定位（实用型、理想型、研究型） - 主导范式（单一范式还是多范式融合） - 并发模型（单线程、事件驱动、多线程等）
核心特性选择
设计语言特性时应遵循可学习性原则： - 保持语义透明 - 提供上下文解释 - 可视化流程和时间 - 避免隐藏状态 - 使用恰当的隐喻 - 支持代码分解与重组 - 确保代码可读性
从特性到抽象语法
确定语言特性后，需要定义抽象语法树(AST)的结构。AST不关注具体语法细节，而是描述程序元素的组织方式。例如JavaScript使用EsTree规范定义其AST节点类型。
从抽象语法到具体语法
具体语法设计需要考虑： - 整体结构：使用大括号、缩进还是其他方式组织代码块 - 分隔符：换行符是否具有特殊意义 - 函数调用：参数传递方式、括号使用规则等 - 语法糖：提供便捷但非必要的语法形式 - 简洁性：在表达力和可读性之间取得平衡
语言定义
正式的语言定义通常包含三部分： 1. 语法：程序的结构规则 2. 静态语义：类型检查等编译时可验证的规则 3. 动态语义：程序运行时的行为
原型开发
在设计过程中，建议使用Ohm等工具快速构建原型。Ohm编辑器可以帮助交互式地设计和测试语法规则。
示例语言
课程中提供了五个渐进式学习语言： 1. Astro：基础算术语言 2. Bella：添加变量声明和函数 3. Carlos：引入数组和结构体 4. Dax：纯函数式语言 5. Ekko：处理时间概念的实验性语言
设计要点回顾
关键设计考虑包括： - 设计是一个迭代过程 - 需要广泛的编程语言知识 - 语法设计需要平衡表达力和清晰度 - 使用工具加速原型开发 - 明确定义语言的各个方面
通过系统性地遵循这些步骤和原则，你可以设计出既实用又富有创意的编程语言。
评论总结
以下是评论内容的总结：
对文章质量的批评
- 认为文章质量差，像AI生成的（评论1："This is bad and reads like AI slop"）
- 建议参考其他资源（评论1："Try the 'programming language checklist' instead"）
对新语言设计的质疑
- 提出设计新语言前需考虑市场需求、团队资源和用户接受度（评论3：列举了4个关键问题）
- 认为多数新语言是低价值创新，增加技术债务（评论9："Most new languages fall in the bucket of low value innovation"）
对语言技术细节的关注
- 询问语言的编译目标和构建流程（评论2："What do these languages compile to?"）
- 强调运行时环境对语言设计的影响（评论10：提到GC、异步等特性）
对特定语言的推荐
- 推荐Raku，因其内置语法和类型系统（评论5："Raku has built in Grammars"）
- 提到MoonBit和Rescript的设计经验（评论8：分享构建经验）
对语言设计方法的建议
- 建议从数学表达式解析器开始（评论11："start with math expression parser"）
- 分享通过转译到C的简化设计（评论12："translate it to C, and use C compiler errors"）
对非编程语言的讨论
- 提出应设计人类与计算机通用的语言（评论4："design own linguistic language"）
- 好奇如何创建口语/书面语言（评论14："How does one create a new spoken/written language?"）
其他观点
- 期待面向LLM的语言设计（评论6："waiting for a llm focused language"）
- 要求补充INTERCAL等语言（评论13："No mention of INTERCAL!"）
总结呈现了批评、质疑、技术讨论和多样化建议的平衡视角。