TrustLang

Система типов

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

TrustLang имеет закрытую систему типов. т.е. любой новый тип данных, который создается пользователем, обязательно должен быть наследником одного из уже существующих, т.е. расширять один из них.

⚠️ НЕ РЕАЛИЗОВАНО: данный документ содержит концептуальные заметки и черновиковые пометки автора (в т.ч. со знаками '???'), а не описание реализованного синтаксиса. Приведённая иерархия типов, описание чистых функций, корутин и Thread/Async/ThreadPool не соответствуют текущей реализации (корутины, потоки, чистые функции `:-`/`::-` не реализованы; см. docs/types/funcs)

Числа и тензоры

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

TrustLang является языком с динамической типизацией и явное указание типа не влияет на размер памяти, занимаемой переменной. Информация о типах используется при преобразовании значаений, когда существующему объекту присваивается значение другого типа. Такая операция возможна только тогда, когда типы совместимы между собой и допускают автоматическое приведение. Это справедливо как во время парсинга/компиляции исходного теста, так и во время выполнения в режимах интерпретатора и/или скомпилированного файла.

Арифметические типы данных

TrustLang поддерживает использование несколько типов чисел, которые могут использоваться для различных целей:

Символьные строки

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Символьные строки

TrustLang поддерживает два типа строк:

:StrChar - универсальные байтовые UTF-8 строки
:StrWide - системные символьные (широкие символы)

Единичным элементом универсальной UTF-8 строки является один байт, тогда как у системных символьных строк единичным элементом строки является широкий символ wchar_t.

И хотя строки различаются типами единичного элемента строки, но внутреннее представление у обоих типов строк одинаковое. Все данные символьных строки хранятся в виде универсальной байтовой UTF-8 последовательности.

Байтовые строки :StrChar

Единичным элементом универсальной байтовой строки является один байт (точнее :Int8, т.е. 8-ми битное целое число со знаком). Количество символов байтовой строки возвращается в байтах и обращение к элементу строки по индексу происходит к байту символьной последовательности. Так как данные строки интерпретируется как последовательность UTF-8 символов, нужно соблюдать осторожность при изменении отдельных байт!

Словари и наборы (перечисления)

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Словарь

Словарь (:Dictionary) — набор данных произвольного типа с доступом к отдельным элементам по целочисленному индексу или по имени элемента при его наличии (это похоже и на tuple и на структуру одновременно).

Словари отличаются от тензоров тем, что всегда имеют только одно измерение, но каждый элемент может содержать произвольное количество элементов любого типа, в том числе и другие словари.

Доступ к элементам словаря происходит по имени элемента, которое записывается через точку от имени переменной, либо по целочисленному индексу. Индекс начинается с 0 и как у тензоров, тоже может быть отрицательным (индекс элемента от “конца”).

Классы

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Тип данных :Class аналогичен словарю, но все его поля обязаны иметь имена (хотя доступ к свойствам класса по индексу так же возможен). При создании экземпляра класса, создается новый тип, для которого копируются свойства и методы всех родителей.

Различия между классом и словарем заключается в том, что поля словаря могу изменять динамически, тогда как состав полей класса определется во время компиляции и могут только расширяться по сравнению родительскими типами??????

Создание нового сложного типа (класса), происходит согласно правилам синтаксиса как создание нового типа как функции в пользовательском пространстве имен. Имя типа является именем нового класса, а его вызов как функции будет вызовом конструктора. Области видимости тут

Функции

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Определение функции происходит с помощью операторов создания объектов, а имя функции должно соответствовать правилам именования, после которого указываются круглые скобки. Телом обычной функции должен быть блок кода, который всегда находится в пространстве имен определения функции.

Все функции поддерживают аргументы по умолчанию. При определении функции вначале перечисляются обязательные аргументы, далее идут аргументы со значениями по умолчанию, где имя аргумента отделяется от значения по умолчанию знаком равно “=”. Если функция допускает обработку произвольного количества аргументов, то последним в списке параметров должно быть указано многоточие “…”.

Итераторы

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Итераторы в TrustLang, как и в остальных языках программирования, предназначены для перебора элементов. Но, в отличии от итераторов в С++, итераторы TrustLang являются самостоятельными объектами, а не указателями на отдельные элементы объекта-контейнера. Итераторы TrustLang поддерживают фильтрацию элементов по имени за счет использования функций обратного вызова.

⚠️ НЕ РЕАЛИЗОВАНО: описанный здесь протокол итераторов (`?`, `!`, `?!`, `!!`, `??` и макросы @iter/@next/@curr/@first/@all) в текущей версии НЕ реализован: `dict ?`, `dict!` и т.п. не работают, `@iter`/`@next`/`@curr` дают 'undefined name'. Обходной путь: цикл `@while(коллекция)` с деструктуризацией (см. playground/foreach.src)

Другие типы данных

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Пусто (:None)

:None (пусто) — не содержит значения (точнее имеет одно значение :None). Указывается в тексте программы как один подчерк «_». Значение None имеют не инициализированные переменные и при попытке чтения из такой переменной возникает ошибка.

Тип переменной может быть явно указан или выведен автоматически из присваиваемого значения. Присвоить новое значение уже инициализированной переменной можно только для совместимого типа, так как неявное преобразование типов не допускаются.

    $var := _; # Создать не инициализированную переменную
    $var2 := var; # Ошибка!!! Нельзя прочитать не инициализированную переменную var
    $var = 1000; # У переменной будет тип Short (минимальный размер для хранения значения)
    $var = 0,5; # Ошибка!!! Short ← Float не совместимы
    $var = _; # Очистить значение переменной
    $var = 0,5; # Теперь можно, т. к. None совместим с любым типом

Диапазон (:Range)

Диапазон — специальный тип данных, являющейся приблизительным аналогом типа «генератор» в Python. К диапазону можно обращаться как к итератору и он будет поочередно выдавать элементы в указанном интервале с заданным шагом. Диапазон в тексте программы указывается как два или три элемента через две точки, например 1..5 — диапазон от единицы до пяти с шагом по умолчанию 1. В качестве параметров диапазона можно указывать не только литералы, но и имена переменных и даже рациональные числа. Например, 0,1..$stop..0,1 — диапазон от 0,1 до значения, указанного в переменной $stop с шагом 0,1 или 0..1\10 - диапазон рациональных числе от 0 до 10.

Нативные типы

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Нативные типы данных

Нативными (машинными) данными могут быть как переменные, так и функции, а имя нативных объектов начинается на символ процента “%”.

В случае переменных, это двоичные данные, которые располагаются в одной неразрывной области машинной памяти по определенному адресу и имеют строго определенный формат.

Чтобы использовать уже существующие библиотеки, нужно либо импортировать нативный объект, тем самым создав объкт TrustLang, но с реализацией на другом языке, например на С/С++, либо сделать предварительное определение (декларацию) нативного объекта.

Именование объектов

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

В качестве имен объектов и названий типов данных можно использовать буквы, цифры и знаки подчеркивания в любых комбинациях, при условии, что первый символ имени не является цифрой.

Имя не может состоять из единственного знака подчеркивания, так как это специальный термин, который используется в служебных целях.

Для избежания коллизий имен можно использовать пространство имен и модульную структуру кода, которые TrustLang поддерживает одновременно. Допускается переопределение и перегрузка функций.

При создании объектов имя идентификатора может содержать один или несколько специальных символов - квалификаторов (или сигилов), за которыми закрепелено определенное значение.

Преобразование типов

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Несмотря на динамическую типизацию языка, если тип переменной указан явно, то автоматическое приведение типов не выполняется, и чтобы присвоить переменой значение не совместимого типа, требуется его явное преобразование.

⚠️ НЕ РЕАЛИЗОВАНО: описанные здесь преобразования через :Tensor[...](...), :Tensor[2,2](...), :Bool[0], :Bool[...], :StrWide(тензор) не реализованы: многомерные тензоры и их конструкторы/преобразования не реализованы в текущей версии (см. docs/types/numbers). Доступно приведение скаляров через :Int32(...)/:Bool(...) и аналоги (языковой каст с контролем диапазона)

Так как символьные названия типов относятся к деталям реализации, то явное преобразование в конкретный тип данных производится с помощью вызова функции с именем типа, т.е. :Bool(), :StrWide(), :Int64() и т.д.

Создание объектов

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Область видимости объекта != время жизни объекта

У объекта имя есть всегда, даже тогда, когда сам объект физически еще не создан. Область видимости имени определяется его расположением в программном коде (блок кода, пространство имен, модуль и т.д.). Объект может существовать, но быть не доступен из текущей области видимости, например, перекрыт другим объектом с таким же именем.

Время жизни локального/автоматического (т.е. временного) объекта всегда ограничено областью видимости текущего блока кода, а время жизни статического объекта ограничено временем жизни модуля, в котором он определен или временем жизни программы, если объект глобальный. Но инициализация начального занчения статического объекта происходит в соответствии с выполняемым программным кодом, (т.е. при выполнении кода с оператором создания статического объекта).

Блоки кода

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Блок кода, это сгруппированный набор идущих подряд инструкций, которые выполняются как единое целое с возвращением результата выполнения последней из них. Блок кода, как и любая синтаксическая конструкция языка, должен завершаться точкой с запятой “;”.

Блоки кода используются для ограничения области видимости переменных. С их помощью определяется иерархия области имен и реализуется система именования свойств и методов для классов. Именованные блоки кода могут выступать в качестве локальных меток для передачи потока выполнения.

Многопоточное и асинхронное программирование

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

https://github.com/jbaldwin/libcoro https://github.com/kelbon/kelcoro

https://github.com/lewissbaker/cppcoro https://github.com/David-Haim/concurrencpp/ https://github.com/facebookexperimental/libunifex

https://isocpp.github.io/CppCoreGuidelines/CppCoreGuidelines#Rcoro-capture

https://colinchcpp.github.io/2023-09-25/11-28-57-239780-coroutine-timeouts-and-cancellation-tokens-in-c/ https://markaicode.com/coroutine-cancellation-patterns/

https://habr.com/ru/articles/326138/

Современные операционные системы и микропроцессоры уже давно поддерживает многозадачность и вместе с тем, каждая из этих задач может выполняться в несколько потоков. Это дает ощутимый прирост производительности вычислений и позволяет лучше масштабировать пользовательские приложения и сервера, но за это приходится платить цену — усложняется разработка программы и ее отладка.

Многопоточное и асинхронное программирование в NewLnag, это способы повышения производительности одного экзмпляра приложения при работе под большой нагрузкой для более полной утилизации вычислительных ресурсов компьютера.

Внутреннее имя и манглинг имен

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Именование объектов основано на правилах и выбирается из расчёта удобства для программиста. Название переменной или функции должно нести смысл, понятные параметры и тип возвращаемого значения, которые упрощают понимание алгоритма при последующем чтении исходного текста программы.

Но обычные имена мало о чём говорят компьютеру. Поэтому при компиляции программы, имена объектов преобразуются для удобства машинной обработки и к ним добавляется служебная информация.

Манглинг нативных имен переменных и функций происходит в соотвествии с правилами компилятора языка реалиазции, а все остальные объекты именются следующим образом:

Математические операторы

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Все математические операторы имеют парный аналог с присвоением значения:

+ и += — сложение арифметических типов данных;
- и -= — вычитание арифметических типов данных;
/ и /= — деление (результат число с плавающей точкой);
// и //= — целочисленное деление с округлением к меньшему числу (как в Python);
* и *= — умножение (он же используется и для повторения текстовых строк);
% и %= — остаток от целочисленного деления;

Отдельный оператор для возведения в степень отсуствует.

Пространства имен

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

TrustLang поддерживает пространства имен, разделителем в которых, как и в С++, выступает двойное двоеточие “::”.

Область имен может быть указана как для отдельного индетификатора, так и для целого блока кода.

В отличии от namespace в С++, области имен в NewLnag используются не только для организации кода в виде логических групп и с целью избежания конфликтов имен, но и для отнесения идентификатора, в котором явно указана область имен, к статическим объектам (память под которые выделяется на этапе комиляции программы).

Модули и пакеты

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

В TrustLang реализована концепция программных модулей и пакетов - которая повторяет идею иерархического расположения файлов в каталогах файловой системы, примерно так же, как это сделано в языке Python, но разделителем имен выступает не точка, а символ “\” (как разделитель каталогов в Windows).

Имя модуля может содержать только строчные английские буквы, цифры или символ подчерка (кроме первой и последеней позиции). Данное ограничение связано с прямым отображением имен модулей на объекты в файловой системе, так как у разных файловых систем могут быть различные возможности с поддержкой кодировок и разные требования к преобразованию регистров символов.

Операторы сравнения и типизация

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Арифметическое сравнение

Операторы арифметического сравнения представленными классическими <, >, <=, >=, == и !=. Они использются для сравнения между собой скаляров и рациональных чисел, а операторы сранвения на равенство == и !=, позвоялют сравнивать между собой в том числе и матрицы.

Операторы сравнения

== и != — операторы сравнения с автоматическим приведением совместимых типов для любых объектов
== и != — операторы сравнения с автоматическим приведением совместимых типов для любых объектов

Реализация прерываний и обработки ошибок

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Чтобы не усложнять обработку ошибок и не разделять их на внутренние и внешние, реализовано всего два класса для сообщения об ошибоках, накопительные и непосредственные + возврат значений.

⚠️ НЕ РЕАЛИЗОВАНО: описанная здесь схема обработки ошибок (макросы LOG_ERROR, опция --nlc-error-limit, классы :IntAny/:IntPlus/:IntMinus) относится к устаревшей архитектуре `nlc`. Текущая реализация использует компонент diag (Severity::Error/Warning/... и накопительные отчёты в pipeline), а опции задаются через -W<name> (см. README.md)

Накопительные ошибки и их реализация

Накопительные ошибки используются при обработке исходного текста программы при его парсинге, анализа или компиляции. Накопительнность данных ошибок заключается в том, что процесс обработки исходного текста прерывается не сразу после возникновения первой ошибки, а только после превышения определнного лимита (по умолчанию –nlc-error-limit=10).

Управление памятью и совместный доступ

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

В TrustLang реализовано безопасное автоматическое управление памятью без сборщика мусора.

Автоматическое освобждение памяти реализовано за счет принципа RAII и использования двух типов указателей: сильных и слабых ссылок (shared_ptr и weak_ptr в терминологии С++).

Чтобы не допускать утечек памяти из-за циклических ссылок, создание сильных циклических ссылок запрещено на уровне определений типов данных (классов любого уровня вложенности) и контролируется статическим анализатором на этапе компиляции.

Потенциальные гонки при обращении к памяти из разных потоков решаются за счет автоматической межпотоковой синхронизации доступа. Способ синхронизации доступа указывается при определении переменной, а захват и освобождение объекта синхронизации при разименовании ссылки выполняются автоматически.

LLVM

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

⚠️ НЕ РЕАЛИЗОВАНО: LLVM-бэкенд не используется: текущая реализация — транспилятор в код C++ с последующей сборкой через clang++ (LLVM IR не генерируется). Документ является справочником по инструкциям LLVM IR и не отражает фактический вывод компилятора

Инструкция возврата:

‘ret’ - инструкция возврата

    ret <type> <value>       ; Return a value from a non-void function
    ret void                 ; Return from void function

Инструкция передачи потока выполнения:

‘br’ - инструкция перехода (условного или безусловного)
‘switch’ - Инструкция передачи управления в одно из нескольких различных мест (обобщение инструкции «br»)
‘indirectbr’ - инструкция косвенного безусловного перехода
‘callbr’ - аналог безусловного перехода

Инструкции для обработки исключений:

Обобщенное программирование

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Обобщённое программирование (generic programming) - это одна из фундаментальных парадигм современного программирования, позволяющая писать алгоритмы и структуры данных независимо от конкретных типов, с которыми они работают. Несмотря на единство цели, каждый язык программирования реализуют эту парадигму по своему. И такие различия не случайны, так как каждый варинат реализации обощеного программирования является следствием философии языка, исторического контекста и компромиссов между производительностью, безопасностью и выразительностью.

Для понимания причины выбора концепции обобщенного программирования, которая реализована в языке, имеет смысл предварительно ознакомиться со сравнительным анализом различных подходов в других языках программирования, который опубликован в отдельной статье блога

Реализация JIT

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

В состав языка взодят следующие компоненты:

⚠️ НЕ РЕАЛИЗОВАНО: JIT-компиляция, интерпретатор и REPL (компоненты nlc-jit, nlc-rt, LLVM) в текущей версии НЕ реализованы. Реализация `trust` транспилирует исходный текст в C++ и собирает исполняемый файл через clang++ (см. README.md и _build/trust --help); режима JIT/REPL нет

Приложение компилятор и REPL одновременнно nlc.
Библиотека nlc-rt - минимально необходимые компоненты для работы с обощенными типами данных.
Рантайм компоненты проекта libtorch - для тензорных вычислений.
Библиотека nlc-jit - реализация REPL и JIT и нативного компилятора
Рантайм библиотека LLVM как зависимость для nlc-jit.

Варианты сборки приложения и необходимые для его работы библиотеки зависят от следующих факторов:

Запустить свой узел-исполнитель (worker)

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Playground TrustLang работает по трёхуровневой схеме: статический сайт → балансировщик (playground) → множество исполнительных VPS (worker). Воркеры сами подключаются к балансировщику (исходящее соединение — двойной NAT не мешает), регистрируются и выполняют транспиляцию Trust → C++. Когда свободных воркеров нет, playground отвечает «нет воркеров» со ссылкой на эту инструкцию.

Вы можете помочь проекту и запустить свой узел-исполнитель за несколько минут.

Требования

Linux-сервер (VPS) с systemd и возможностью исходящего TCP-соединения к балансировщику (обычный интернет).
Дистрибутив trust-lang-*.tar.gz (содержит trust-playground и trust-lsp).
Токен воркера (64 hex-символа) и URL балансировщика — выдаются администратором.

Шаги

Получите токен у администратора playground (label + токен). Воркер аутентифицируется этим токеном; при отзыве токена доступ прекращается.

Макросы

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Макросы в TrustLang являются элементами метапрограммирования.

Макрос - это один или несколько последовательных терминов, которые заменяются на другой термин или на целую синтаксическую конструкцию (последовательность лексем) и выступают в роли специализированных регулярных выражений для поиска и замены последовательностей терминов.

Макросы обработываются лексером перед отправкой токенов в парсер для синтаксического анализа, что позволяет изменять даже синтаксис языка, например, превратить синтаксис TrustLang на основе грамматических правил в более привычный синтаксис на основе ключевых слов, так как такой текст легче воспринимается при последующем чтении исходного кода программы.

Реализация областей видимости

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Управление времем жизни объектов и их областью видимости возможно в рамках модуля, пакета и класса. На область видимости так же влияет и тип объекта (локальный, статический или глобальный).

⚠️ НЕ РЕАЛИЗОВАНО: описанная здесь модель времени выполнения (классы Runtime/Module/Context, Obj, Variable, VariablePair, LatterType, именованные прерывания как исключения) относится к устаревшей интерпретируемой архитектуре и не соответствует текущей реализации-транспилятору в C++

Каждый объект имеет владельца.

Встроенными и глобальными объектами владеет среда выполнения (Runtime), статическиме объекты принадлежат модулю (Module), а локальные (автоматические) находятся на стеке выполненения (Context).

Keyword syntax (DSL)

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Особенности ассоциативной памяти

Синтаксис языка TrustLang основан на строгих правилах без использования ключевых слов, и как бы он не выглядел логичным, ассоциация по ключевым словам вспоминается гораздо легче, например if, чем комбинация минус минус правая угловая скобка –>. Из-за этого имеет смысл использовать не “чистый” базовый синтаксис, а более привычный диалект с использованием ключевых слов.

TrustLang уже содержит набор макросов, которые расширяют базовый синтаксис TrustLang, основанный на правилах, набором предопределенных ключевых слов как в классических языках программирования, которые можно адаптировать или дополнить под собственную предметную область.

Доказательство корректности

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

⚠️ НЕ РЕАЛИЗОВАНО: формальный анализ AoRTE (проверка доказательства корректности программы) в текущей версии компилятора НЕ реализован: в pipeline отсутствует соответствующий проход, а SMT-решатель — только инфраструктура (solver), по умолчанию подключён заглушка (SolverStub возвращает kUnsupported)

Реализация статической проверки динамических выражений AoRTE (“Absence of Run-Time Errors”), которая не даёт ложных срабатываний, хотя возможны ложные отрицательные результаты. То есть, если ошибки при компиляции отсутствуют, то можно быть уверенными, что проблем в коде нет, тогда как указание на возможную ошибку не всегда соответствует действительности и инструмент может ошибаться.

Условный оператор

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

В качестве оператора проверки условия используется синтаксическая конструкция, которая соответствует по смыслу термину «следует», т.е. два тире и угловая скобка -->. Такая запись условного оператора очень похожа на математическую и легко объединяется в последовательности для проверки множественных условий вида «else if».

В общем случае условный оператор имеет вид: [ условие ] --> { действие }; или с условием иначе [ условие ] --> { действие }, […] --> { действие иначе };

Системные свойства

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Системные свойства

⚠️ НЕ РЕАЛИЗОВАНО: системные свойства объектов `__name__`, `__type__`, `__module__`, `__str__` и т.п. в текущей реализации-транспиляторе не реализованы (нет интерпретируемой объектной модели; данные компилируются в C++). Нижеследующее описание относится к устаревшей архитектуре

Несмотря на то, что не все объекты TrustLang являются классами с точки зрения реализованной концепции ООП, тем не менее, каждый объект имеет системные свойства, которые можно считать во время выполнения как обычные свойства объекта:

У всех переменных (объектов) есть системные свойства

__name__ - краткое имя переменной (объекта)

Опции и настройки компилятора

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Прагмы

Предварительное объевления объектов

@__PRAGMA_DECLARE__

⚠️ НЕ РЕАЛИЗОВАНО: прагма @__PRAGMA_DECLARE__ в текущей версии не существует (см. список поддерживаемых @__PRAGMA_* в src/syntax/parser.cpp)

    @__PRAGMA_DECLARE__( func(arg) );

Импорт нативной функции / переменной

@__PRAGMA_NATIVE__

⚠️ НЕ РЕАЛИЗОВАНО: прагма @__PRAGMA_NATIVE__ в текущей версии не существует; импорт нативных объектов выполняется через @extern/@forward или `name(...):T := %native...` (см. docs/types/native)

    // import native int printf(char *format, ...)
    @__PRAGMA_NATIVE__( printf(format:FmtChar, ...):Int32 );

Управление диагностикой компилятора

@__PRAGMA_DIAG__ -

Оценка выражения

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Синтаксическая конструкция с помощью которой реализуется примерный аналог оператора switch или match выглядит следующим образом:

    [ $var ] ==> {
        [1] --> { code }; # Выполнится проверка условия $var == 1
        [1, 2] --> { code }; # Выполнится проверка условия ($var == 1 || $var == 2)
        [...] --> { code default }; # Ветка условия иначе
    };

Или тоже самое, но с использованием макросов из модуля dsl:

    @match( $var ) ==> {
        @case( 1 ) { code };
        @case( 1, 2 ) { code };
        @default { code default };
    };

Этот оператор очень похож на Pattern Matching, но все же не является сопоставлением с образцом, а скорее более краткая запись множественного оператора сравнения, так как в качестве оператора для оценки могут быть использован любые имеющиеся операторы сравнения на равенство:

Операторы циклов

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Для записи циклов используются оператор <->, который ставится между условием цикла (проверкой логического выражения) и телом цикла. Условие цикла записывается в квадратных скобках и в зависимости от взаимного расположения цикл может быть с предусловием (while) или постусловием (dowhile):

    [условие while] <-> {
        тело цикла while
    };

    {
        тело цикла do while
    } <-> [условие do while];

Цикл с предусловием (while) поддерживает конструкцию else, которая выполняется, если условие входа в цикл не было выполнено.

Внимание! Это поведение отличается от аналогичных конструкций в языке Python, у которого секция else выполняется всегда, кроме прерывания цикла по break.

Менеджер контекста

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Одиночный оператор захвата ссылки и синхронизации доступа к объекту ‘*’ или ‘*(…)’ выполняется только для одной переменной при использовании в одном действии. Но захват ссылки и объекта синхронизации, это относительно медленная операция и выполнять её для каждого действия над переменной не рационально.

⚠️ НЕ РЕАЛИЗОВАНО: описанный здесь менеджер контекста (`**()` / `@with`), операторы захвата ссылок (`*`, `&`, `&?`, `&&`), межпотоковая синхронизация и тип `:Class`/`:Thread` в текущей версии НЕ реализованы

Для того, чтобы захватить одновременно сразу несколько объектов синхронизации для выполнения группы последовательных действий используется менеджер контекста.

Ввозврат, прерывания и обработка ошибок

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

Последовательность команд (блок кода) можно прервать в любом месте с помощью специальных операторов.

Для этого используются две разные команды, которые условно можно назвать положительным и отрицательным прерыванием потока выполнения, что примерно соответствует семантике их записи. “Отрицательное” прерывание записывается в виде двух минусов, а “положительное” прерывание в виде двух плюсов, т.е. -- или ++.

Оператор прерывания не возвращает никакого значения (точнее, возвращает пустое значение). Чтобы прерывание вернуло другое значение, возвращаемые данные нужно записать между парой соответствующих символов, т.е. -- 100 --, что является примерным аналогом оператора return 100; в других языках программирования, а ++‘Строка’++ - аналогом return 'Строка';.

Обобщённое программирование в разных языках

Tue, 24 Mar 2026 00:00:00 +0000

Обобщённое программирование (generic programming) — парадигма, позволяющая описывать алгоритмы и структуры данных в абстракции от конкретных типов. Несмотря на единую концепцию, каждый язык реализует её по-своему: через шаблоны, параметрический полиморфизм, стирание типов или утиную типизацию. В данной статье проводится детальный анализ механизмов обобщённого программирования в восьми языках — C++, Java, C#, Python, Rust, Haskell, TypeScript, Julia — с оценкой сильных и слабых сторон каждого подхода и сравнительным итогом.

1. Введение

Идея обобщённого программирования восходит к работам Александра Степанова и Дэвида Мусера в конце 1980-х годов. Её суть — отделение алгоритмов от конкретных типов данных при сохранении типовой безопасности и управляемой производительности. На практике разные языки решают эту задачу через разные механизмы:

УТП для языков программирования

Sun, 13 Jul 2025 00:00:00 +0000

---
config:
      theme: redux
---
flowchart TD
        A(["Start"])
        A --> B{"Decision"}
        B --> C["Option A"]
        B --> D["Option B"]

Неоднозначный термин «искусственный интеллект»

Tue, 25 Jun 2024 00:00:00 +0000

Последнее время кто только не говорит про успехи искусственного интеллекта (ИИ), часто подразумевая под этим очередное достижение в области генеративных нейросетей. И как обычно, одни делают деньги на хайпе, другие жаждут появления ~~Сары Коннор~~ настоящего сильного ИИ (который в будущем захватит мир), а кто-то просто в очередной раз насилует журналиста.

И очень мало тех, кто при упоминании ИИ пытается пояснить, а что он сам понимает под термином “искусственный интеллект”. Ведь одно дело писать про “область задач из разряда ИИ”, и совсем другое, наделять обычный компьютерный алгоритм хотя бы зачатками разума.

Простое сложное программирование

Sat, 04 May 2024 00:00:00 +0000

В очередной раз увидел на Хабре статью про сложное дело под названием «программирование». И то, что программирование действительно является делом не простым воспринимается как факт и обычно не требует какого либо подтверждения.

Но понятие «сложность» сродни термину «куча». Для кого-то и пять кокосов это не куча, а кого-то съел один и «больше не хочется» - значит для него и единственного кокоса будет много.

Так и со сложностью ПО. Вроде бы увеличение сложности является для всех очевидным и наблюдается во всех сферах применения IT технологий, да и сами языки программирования по мере своего развития становятся все сложнее, а вот оценивать «сложность» с помощью численных метрик — дело заведомо неблагодарное, но и «нельзя управлять тем, что невозможно измерить …».

Building blocks in programming languages

Fri, 03 May 2024 00:00:00 +0000

В результате обратной связи по статье с размышлениями о структурном программировании, было много отзывов и споров в комментариях, за которые я хочу сказать всем большое спасибо.

И под впечатлениями от обсуждения предыдущей статьи я задался вопросом, а существует ли минимальный набор лексем, операторов или синтаксических конструкций, с помощью которых можно построить произвольную грамматику для современного языка программирования общего назначения?

Ведение

Практически все языки программирования строятся либо по принципу подобия (сделать как вот этот, только со своим блекждеком), либо для реализации какой-то новой концепции (модульность, чистота функциональных вычислений и т.д.). Либо и то и другое одновременно.

Возможное решение проблемы ссылок в языках программирования

Tue, 23 Apr 2024 00:00:00 +0000

Любому программисту знакомо понятие “ссылка”. Под этим термином обычно понимают небольшой объект, главная задача которого обеспечить доступ к другому объекту, физически расположенному в другом месте. Из-за этого ссылки удобно использовать, они легко копируются, и с их помощью очень просто получить доступ к объекту, на который эта ссылка ссылается и можно получить доступ к одним и тем же данным из разных мест программы.

К сожалению ссылки, точнее ручное управление памятью, является наиболее частой причиной возникновения различных ошибок и уязвимостей в программном обеспечении. А все попытки автоматического управления памятью с помощью различных менеджеров упираются в необходимость контролировать создание и удаление объектов, а так же периодически запускать сборщик мусора, что отнюдь не положительно сказывается на производительности приложений.

Релиз языка программирования TrustLang 0.4

Tue, 06 Jun 2023 00:00:00 +0000

Новые возможности и изменения в синтаксисе TrustLang

Переработано определение типов объектов с помощью префикса имен (сигила)
Прерывание потока выполнения и возврат теперь может выполняться для именованных блоков кода.
Упрощен синтаксис импорта нативных переменных и функций (С/С++)
Стабилизирован синтаксис для заполнение начальными данными значений тензоров, словарей и аргументов при вызове функций.
Появились встроенные макросы для написания кода с использованием ключевых слов в стиле DSL

Новые возможности компилятора (nlc)

Полностью переделан макропроцессор.
Переработана архитектура компилятора с разделением на парсер, макропроцессор, синтаксический анализатор, интерпретатор и генератор кода.

Разное

Сайт с документацией переведен на Hugo и сделан двуязычным.
Вместо бинарных сборок на сайт добавлен раздел Playground and example code для небольших экспериментов.
Выполнен переход на clang-16 (переход на clang-17 и старше планируется после полной реализации корутин и поддержки расширенных форматов чисел с плавающей запятой).
Количество контрибуторов проекта стало больше одного!

Нюансы разработки парсера для своего языка программирования

Wed, 29 Mar 2023 00:00:00 +0000

Недавно прочитал на Хабре статью Свой язык, или как я устал от ассемблера и С, и невольно взглядом зацепился за один абзац:

Я решил не сильно париться, поэтому использовал библиотеку parglare. Она очень легкая и удобная, всем рекомендую. Для описания синтаксиса парсер принимает строку в соответствующем формате, использует регулярные выражения (не надо осуждать регулярки, они всесильны!).

В результате решил опубликовать статью на основе своих старых записей еще с тех времен, когда идея TrustLang до конца еще не выкристаллизовалась, но уже хотелось писать реальный код и тестировать разные концепции.

Вариант реализации DSL (domain-specific language) с помощью макросов

Wed, 01 Mar 2023 00:00:00 +0000

Внимание!!!

Данная статья содержит описание синтаксиса NewLnag предыдущей версии.

Актуальную версию синтаксиса языка можно посмотреть тут.

Близится релиз языка TrustLang с принципиальной новой «фишкой», переделанным вариантом препроцессора, который позволяет расширять синтаксиса языка для создания различных диалектов DSL за счет макросов.

И, как всегда, используя ранее найденный лайфхак Хабр — ума палата, хотелось бы получить от читателей обратную связь насчет предлагаемого ниже подхода, который планируется к реализации в новом препроцессоре TrustLang.

Релиз языка программрования TrustLang 0.3

Mon, 07 Nov 2022 00:00:00 +0000

Внимание!!!

Данная статья содержит описание синтаксиса NewLnag предыдущей версии.

Актуальную версию синтаксиса языка можно посмотреть тут.

TrustLang — это язык программирования высокого уровня общего назначения. Основной особенностью языка является простой, логичный и не противоречивый синтаксис, который основан на строгой системе грамматических правил. За счет использования макросов, синтаксис языка легко расширяется до более привычного вида на основе ключевых слов.

TrustLang находится в процессе активного развития. Это третий публичный релиз в который добавлены новые существенные возможности по сравнению с предыдущей версией.

Релиз языка программрования TrustLang 0.2

Fri, 12 Aug 2022 00:00:00 +0000

Внимание!!!

Данная статья содержит описание синтаксиса NewLnag предыдущей версии.

Актуальную версию синтаксиса языка можно посмотреть тут.

TrustLang - это язык программирования высокого уровня в котором можно сочетать стандартные алгоритмические конструкции с декларативным программированием и тензорными вычислениями для задач машинного обучения.

Основной особенностью языка является простой, логичный и не противоречивый синтаксис, который основан не на использовании зарезервированных ключевых слов, а на строгой системе грамматических правил с использованием знаков препинания (в список которых входят и операторы языка).

Релиз языка программрования TrustLang

Fri, 24 Jun 2022 00:00:00 +0000

Внимание!!!

Данная статья содержит описание синтаксиса NewLnag предыдущей версии.

Актуальную версию синтаксиса языка можно посмотреть тут.

TrustLang - это язык программирования высокого уровня, в котором можно сочетать стандартные алгоритмические конструкции с декларативным программированием и тензорными вычислениями для задач машинного обучения.

Новый язык программирования

Fri, 18 Feb 2022 00:00:00 +0000

Внимание!!!

Данная статья содержит описание синтаксиса NewLnag предыдущей версии.

Актуальную версию синтаксиса языка можно посмотреть тут.

Более года назад я начал публикацию статей с описанием особенностей нового языка программирования. С тех пор утекло много воды, было протестировано множество идей, в итоге несколько раз все поменялось кардинальным образом и сейчас представляю на суд читателей описание предфинальной версии языка и его особенностей.

Данная статья предназначена в первую очередь для проверки основных концепций нового языка программирования, а также для получения обратной связи от читателей Хабра. Ведь согласно наблюдению Хабр-ума палата, не замыленный взгляд со стороны очень сильно помогает в проработке новых идей.

Можно ли использовать декларативный и императивный стили написания программ одновременно?

Mon, 26 Jul 2021 00:00:00 +0000

Внимание!!!

Данная статья содержит описание синтаксиса NewLnag предыдущей версии.

Актуальную версию синтаксиса языка можно посмотреть тут.

При разработке своего собственного языка программирования автор должен определиться, какими свойствами его язык должен обладать, ведь в конечном итоге именно это и будет определять назначение языка и особенности его использования. Причем некоторые свойства настолько сильно влияют на итоговую концепцию языка и его синтаксис, что впоследствии их изменение невозможно в принципе, либо новый синтаксис получается очень запутанным и непонятным. Наверно из-за этого многие свойства языков программирования рассматриваются и изучаются как взаимоисключающие.

Необычная концепция синтаксиса языка программирования

Mon, 24 May 2021 00:00:00 +0000

Внимание!!!

Данная статья содержит описание синтаксиса NewLnag предыдущей версии.

Актуальную версию синтаксиса языка можно посмотреть тут.

Хочу представить на обсуждение читателей немного необычный концепт языка программирования, в котором отсутствует проблема, присущая практически всем промышленным языкам - постоянное увеличение сложности синтаксиса языка из-за его естественного развития по мере выхода новых версий и добавления новых фич. Эта проблема описана в статье “Простое сложное программирование” и Какая “идеальная” цель развития у языков программирования?

После нескольких экспериментов с синтаксисом, хочется проверить выработанную идею на широкой аудитории Хабра, которая как нельзя лучше подходит для этих целей.

Простое сложное программирование

Thu, 15 Apr 2021 00:00:00 +0000

Какая «идеальная» цель развития у языков программирования?

Wed, 07 Apr 2021 00:00:00 +0000

С постоянной периодичностью появляется информация о выходе новой версии того или иного языка программирования. И с каждой новой версией расширяются его возможности, добавляются новые синтаксические конструкции или иные улучшения.

И это очень сильно напоминает развитие технологий, как и в любой другой области техники. Когда с очередным этапом совершенствуются создаваемые творения. Быстрее, выше, сильнее … и одновременно значительно сложнее.

Об этой проблеме меня заставила задуматься первоапрельская статья «Доказательное программирование».

Понятно, что дата публикации статьи говорит сама за себя. Тем не менее, новые стандарты С++, постоянно выходящие спецификации Java или новый синтаксис у PHP 8, невольно заставляют задуматься, а в нужную ли сторону идет развитие языков программирования? Ведь большинство нововведений добавляют сложность в основной рабочий инструмент и решая одни проблемы, неявно добавляя множество других.

Проблема логических языков программирования

Sat, 09 Jan 2021 00:00:00 +0000

Некоторое время назад я писал про «Интернациональное программирование на естественных языках», в которой попытался представить достойную цель для абстрактного языка программирования, попробовав примерить на него роль связующего звена между миром программистов с компьютерами и не программистов.

Но в результате оказалось, что это не нужно в принципе, т.к. «не программистам» просто не требуется учиться писать программы. А если иногда такое желание и возникает, то вполне хватает обычных формализованных языков программирования, которых уже сейчас насчитывается наверно более десяти тысяч.

Интернациональное программирование на естественных языках

Sat, 05 Dec 2020 00:00:00 +0000

Внимание!!!

Данная статья содержит описание синтаксиса NewLnag предыдущей версии.

Актуальную версию синтаксиса языка можно посмотреть тут.

В последнее время часто попадаются на глаза статьи о новых языках программирования, а так же различные рейтинги и прогнозы, связанные с популярностью компьютерных языков.

Заявляют о себе и новые инструментальные средства, которые в своей работе используют собственные форматы описания конфигурационных файлов или последовательности выполняемых команд, которые так же очень сильно приближает их к понятию «язык программирования».

Search Results

Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000