Quão fácil deve ser uma estrutura de desenvolvimento de linguagem?


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Isso faz parte de uma série de perguntas que se concentra em um projeto chamado Abstraction Project, que visa abstrair os conceitos usados ​​no design de linguagem na forma de uma estrutura.

Outra página associada a ela relacionada à tipagem estrutural pode ser vista aqui . O meta-tópico associado a uma consulta sobre a estrutura e o local apropriado para publicação pode ser encontrado aqui .

Quão fácil deve ser usar um Framework de Desenvolvimento de Linguagem?

Escrevi estruturas de geração de código em larga escala que também incluíam a capacidade de enviar o resultado ao compilador específico do idioma. O tópico da facilidade de uso surge de um exemplo de estrutura: CodeDOM, ou o Code Document Object Model.

É uma estrutura escrita pela Microsoft que descreve estruturas de código comuns, mas geralmente deixa muito de fora (coerção de expressão) e tende a ser um pouco abstrata na representação de certas construções, emitindo códigos ruins com base no que você estava fazendo: anteriormente CodeDOM mal tratada emitindo PrivateImplementationTypeem CodeMemberMethod, quando o tipo utilizado foi uma interface genérica. O CodeDOM foi minha razão original para escrever meu primeiro gerador de código.

Uma coisa que estou tentando fazer, para simplificar a estrutura, é reduzir a quantidade de trabalho que você precisa para fazer alguma coisa e se concentrar nas ações versus os tipos específicos que compõem essas ações.

Aqui está uma comparação lado a lado de como a estrutura que estou escrevendo funciona:

//Truncated...
/* *
 * From a project that generates a lexer, this is the 
 * state->state transition character range selection logic.
 * */
var nextChar = nextMethod.Parameters.Add(new TypedName("currentChar", typeof(char).GetTypeReference()));
//...
char start = rangeElement.B.Value.Start;
char end = rangeElement.B.Value.End;
/* *
 * 'start' <= nextChar && nextChar <= 'end'
 * */
currentExpression = start.LessThanOrEqualTo(nextChar).LogicalAnd(nextChar.LessThanOrEqualTo(end));

Versus CodeDOM:

//Truncated...
var nextChar = new CodeVariableReferenceExpression("nextChar");
//...
var start = new CodePrimitiveExpression(rangeElement.B.Value.Start);
var end = new CodePrimitiveExpression(rangeElement.B.Value.End);
currentExpression = new CodeBinaryOperatorExpression(new CodeBinaryOperatorExpression(start, CodeBinaryOperatorType.LessThanOrEqual, nextChar), CodeBinaryOperatorType.BooleanAnd, new CodeBinaryOperatorExpression(nextChar, CodeBinaryOperatorType.LessThanOrEqual, end));

O foco da estrutura são os entusiastas da linguagem, bem como aqueles interessados ​​em gerar código ou aplicativos. Dado seu foco na compilação, geração de código e desenvolvimento de linguagem, a estrutura deve se concentrar na facilidade de uso ou no poder bruto?

Meu principal objetivo é aumentar a disponibilidade dessas ferramentas, para que os interessados ​​no domínio não exijam muita experiência no domínio da teoria da linguagem antes de começarem a trabalhar em seus próprios projetos centrados na linguagem.

Dado que sou o autor do framework, minha visão de "usabilidade" é tendenciosa. Portanto, devo perguntar a outro se o foco e a meta fazem sentido para outras pessoas que não estão associadas ao projeto.


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Você deve fazer esta pergunta em codereview.stackexchange.com .
Robert Harvey

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A questão, se uma estrutura deve ser fácil de usar às custas da energia bruta, não parece adequada para a Code Review.SE, onde "a arquitetura de nível superior e o design de sistemas de software" não está presente . tópico lá e está no tópico aqui. A Revisão de código é para quando você tem código de trabalho e deseja uma crítica.

A entrada para um gerador de código é apenas outra linguagem de programação. O desejo de geração de código significa que o idioma que você está gerando é insuficientemente poderoso. Linguagens melhores possuem geradores de código integrados.
Kevin cline

@kevincline O caso de uso típico de um gerador de código é uma linguagem específica de domínio que utiliza uma estrutura de geração de código de uso geral. Isso não é realmente uma escolha, a alternativa seria compilar com sua própria linguagem intermediária interna e interpretá-la por meio de uma VM ou traduzi-la em uma construção de nível inferior, mas no final você está fazendo a mesma coisa . É isso que essa estrutura pretende fazer: quando você precisa fazer o trabalho para gerar código dinamicamente, você usaria isso em vez de implementar sua própria implementação da mesma coisa.
Allen Clark Copeland Jr

Não é tanto que o idioma de origem seja insuficiente, é que uma gramática de idioma é apenas texto até que um software intermediário seja escrito para traduzir do texto de origem para a plataforma de destino. Nesse caso, é a CLI (Common Language Infrastructure), ou código em idiomas de uso geral que tem como alvo a CLI. A estrutura visa lidar com o trabalho pesado de obter representações de alto nível e traduzi-las em construções de nível suficientemente baixo para a geração de IL. ou seja, um compilador, só porque você precisa de um compilador não significa que seu idioma é insuficientemente poderoso. É requerido.
Allen Clark Copeland Jr

Respostas:


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É difícil criar uma estrutura de desenvolvimento de linguagem. Você precisa decidir que tipo de coisas deseja apoiar e, em seguida, decidir quais daquelas que você sabe fazer e como integrá-las em um todo coerente. Por fim, você fez um investimento suficiente para funcionar com linguagens reais (por exemplo, linguagens típicas de computador e DSLs) e, na verdade, faz algo útil. Meu chapéu está fora de você por tentar.

Você pode comparar seu esforço com o que iniciei há 15 anos, o DMS Software Reengineering Toolkit . O DMS destina-se a fornecer análise, análise e transformação de código de uso geral. Dada uma especificação explícita de linguagem, ele analisará o código, criará ASTs, regenerará o código de ASTs (prettyprint), transformará o código usando padrões escritos na linguagem de programação de destino, criará tabelas de símbolos, computará o controle e o fluxo de dados etc. um faz com que o DMS realize uma ampla variedade de efeitos. (Veja as ferramentas no site; todas elas são DMS de uma forma ou de outra).

Aqui está um artigo técnico sobre o DMS, como está há vários anos atrás. (Continuamos melhorando)

Embora o próprio DMS tenha sido difícil de construir, descobrimos que era necessário um pedaço de engenharia correspondente para definir langauges reais para o DMS, incluindo IBM COBOL, C # 4.0, Java 1.7, C ++ 11 (e muitos outros).

O que achamos que faz (razoavelmente bem): reduza o custo de construção de ferramentas em 1-2 ordens de magnitude. O que isso significa é que tarefas que, de outra forma, levariam de 1 a 10 anos, podem ser contempladas por meros mortais como projetos de 1 mês a 1 ano. O que ainda não é fácil:

  • Definindo novos idiomas
  • Lidando com todas as idiotices dos idiomas atuais
  • Facilitando a gravação do código personalizado específico para sua tarefa
  • Definindo análises novas e complexas
  • Manipulação de programas parciais ou programas que contêm erros
  • (Para o seu ponto inicial) Facilite o uso dessas ferramentas por não especialistas

Portanto, há muito espaço para melhorias. Deixe muitas flores florescerem.


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Esta pergunta pode ter sido respondida no The Mythical Man Month, na seção "Integridade conceitual". Caso contrário, é pelo menos altamente relevante para sua pergunta. Embora Brooks descreva a arquitetura de um sistema de computação inteiro, o ensaio se aplica perfeitamente a estruturas e novas linguagens.

Acredito que exista uma correlação positiva entre a taxa de adoção de qualquer tecnologia e sua integridade conceitual e facilidade de uso. Deve haver um estudo de caso de tecnologias recentes, como linguagens, estruturas e sistemas operacionais, para provar essa correlação, mas ainda não sabemos nada sobre isso.


Meu único problema com esta resposta é que ela não fornece nenhum valor real. Referências é uma seção de um livro e, a partir da sua descrição, só seria aplicável depois que o pacote de software fosse lançado. Ele não me fornece uma resposta antes do lançamento, pois está basicamente dizendo 'fará bem se for fácil de usar e relevante para o domínio'. Não sei dizer se vai dar certo, porque ainda não chegou a um ponto em que você possa usá-lo. O problema dos compiladores é que você faz muito e muito trabalho, apenas para perceber que está a meio caminho da montanha, e essa é a parte mais fácil.
Allen Clark Copeland Jr
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