Yin 语言：学习设计和实现一门编程语言

Yin 希望能让程序员自然而然地表达他们的想法，它尝试解决如下问题：

• 大多数语言没能吸取历史教训
• 大多数语言受到宗教性的推崇，拥有一个过于狂热的社区，因此难以改正自己的错误
• 有些语言为程序员做得太少，有些语言为程序员做得太多
• 有些语言提供了太少的抽象，有些语言提供了太多的抽象
• 有些语言太不顾及可用性，游戏语言过于重视可用性而忽视了可用性之外的东西
• 有些语言从数学和逻辑那里学得太少，有些语言学得太多
• 有些语言太不顾及类型，有些语言对类型考虑过多

解决这些问题需要很多程序员的经验。因此 Yin 欢迎程序员贡献经验和观点，以便做出最好的决策。

状态

目前 Yin 语言处于设计阶段，很多设计上的决定已经做了，很多还没做。如果你希望学习如何设计和实现一门语言，那么 Yin 语言值得一看。

已实现的特性

• 基本类型（整型、浮点、数组、记录）
• 基本操作符（算术）
• 作为一等公民的函数（闭包）
• 类型系统（不完整，union type）

已实现的工具

• 解析器
• 解释器
• 类型检测

等待实现

• 测试框架
• 编译器
• 运行时环境

示例

数组

[1 2 3 4 5]

表达式

(* (+ 2 3) 4)

yin 语言采用了 lisp 所使用的基于 S 表达式的语法，这是因为作者认为 lisp 的基于 S 表达式的语法是最简单、最好看的语法：

• 避免“歧义”，无需记忆运算符优先级
• 基本算术操作和函数调用在语法上达成完美统一
• 前缀表达式和括号，更容易对齐，因而更美观

类型系统

(define fact
  (fun ([x Int] [-> Int])
    (if (= x 0) 1 (* x (fact (- x 1))))))

(fact 5)                                -- 120

-- 表示注释。

if 同样是函数，第一个参数是条件，第二个参数是条件成立时的表达式，第三个参数是条件不成立时的表达式。

函数采用如下格式：

(fun ([x 输入类型] [-> 输出类型]) 函数体)

使用 define 绑定函数的名字。

交替递归

判断奇偶性的函数：

(define even
  (fun ([x Int] [-> Bool])
    (if (= x 0)
        true
        (if (= x 1)
            false
            (odd (- x 1))))))

(define odd
  (fun ([x Int] [-> Bool])
    (if (= x 0)
        false
        (if (= x 1)
            true
            (even (- x 1))))))

(even 10)  -- true
(even 11)  -- false
(odd 10)   -- false
(odd 11)   -- true

实现

Yin 最初使用 Typed Racket 实现，然而由于 Racket 系统报错信息的不精确，造成比较低的开发效率，因此后来换成了 Java。得益于简单的语法设计，Yin 的具有精确报错定位能力的解析器，实现只花了 2 小时，500 行 Java，且不依赖 Lex、Yacc 类工具。以后，Yin 语言将能够解释自己，从而能使用自身实现编译器，也就是自举。

许可

Yin 语言是开源的，使用 AGPLv3 许可。

相关链接

• GitHub主页
• Google groups 讨论组
• Yin 语言的缘起

---

原文 The Yin Programming Language
编译 SegmentFault