编程语言应该是安全的还是强大的?

主要观点:编程语言应兼具强大与安全,二者并非对立,历史上曾为追求某些强大功能需牺牲安全,但如今新的编程语言研究进展已能在不牺牲安全的情况下实现强大功能。

关键信息:

  • 不同语言在不同领域各有优势,如 C 在直接操作内存方面强大,Haskell 在表达性方面强大。
  • 安全语言可与不安全语言一样强大,甚至更强大,如 Elixir 的 immutability 能带来局部推理能力,使代码更易理解和组合。
  • Lisp 宏不安全但强大,Scheme 宏安全但功能受限,Racket 宏则兼具两者优势,既安全又强大,如其aif宏的实现。
  • 安全系统能构建更可靠的软件,像 Rust、Zig 使系统编程更不易出错,Racket 使元编程更有用可靠。

重要细节:

  • 在 Haskell 中可通过一行代码fibs = 0 : 1 : zipWith (+) fibs (tail fibs)生成所有斐波那契数列,体现其强大的表达性。
  • Lisp 宏存在变量捕获等问题,需使用gensym等机制避免,且宏展开可能受函数重定义影响。
  • Scheme 的syntax-rules定义的宏安全但功能不如 Lisp 宏强大,无法进行深度代码检查和有意打破卫生规则。
  • Racket 通过组合多种特征实现完全卫生的过程宏,既避免变量捕获又能进行任意计算,如aif宏的实现。
  • 推荐阅读关于在 Racket 中编写宏的相关书籍和视频,如 Matthew Butterick 的《Beautiful Racket》和 Greg Hendershott 的《Fear of Macros》,以及 Runar Bjarnason 的演讲《Constraints Liberate, Liberties Constrain》。
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