这是文章
“为什么要用球拍？”的续篇
为什么使用Lisp？” 我发现
Racket大约一年后才写信。 作为一个新手，我无法理解各方对Lisp的赞美。 我不知道该怎么想。 如何理解Lisp最终会引起
“深刻的启迪” 。 好吧，兄弟，你说。
我有一个简单的问题：有
什么用？ 在上一篇文章中，我试图回答它，并总结了为什么有人想要学习Lisp或尤其是Racket的原因。
作为Racket的新手，我已经列出了对我来说最有价值的
九种语言功能列表。 例如，功能号5是“创建新的编程语言”。 此方法也称为
面向语言的编程或
JOP 。
从那时起，IOP成为了我最喜欢的球拍部分，我在网上书
Beautiful Racket中分享了我的钦佩之情，其中介绍了ROP技术和Racket工具。
我的作品中的一个例子是
花粉 。 我编写此编程语言是为了方便排版我的在线图书。 在花粉中，上一段编程如下：
#lang pollen ◊link["https://beautifulracket.com/appendix/why-racket-why-lisp.html#so-really-whats-in-it-for-me-now"]{ }, Racket. , № 5 — « ». ◊em{- }, ◊em{}.
另一个示例是
brag ，它是解析器生成器（采用
lex/yacc的样式），该生成器将
BNF语法作为源代码。
bf语言的一个简单示例：
#lang brag bf-program : (bf-op | bf-loop)* bf-op : ">" | "<" | "+" | "-" | "." | "," bf-loop : "[" (bf-op | bf-loop)* "]"
两种语言都在Racket中实现，并且可以使用常规的Racket解释器或在Racket IDE（称为DrRacket）内部运行。
主要问题
然而……尽管事实上这本书已经迫使成千上万的人开始探索球拍，但在我看来，有时候我的步伐与我曾经批评过的Lisp迷一样。
如果NOP太酷了，那为什么还要花几天时间看书。 对不对 我可以简单地解释所有内容，而无需费力。 需要回答两个简单的问题：
- 哪些问题最适合语言编程？
- 为什么Racket最适合创建语言？
第二个问题很简单。 第一个不是。 我多次被问到他。 我经常引用波特·斯图尔特法官的一句名言：看到它，您就会理解它。 对于那些真正感兴趣的人来说，答案就足够了。 但是，对于那些愿意听取实质性论点的人而言，却不是这样。
所以，我会尝试。 请记住，我不是计算机科学教授，不能谈论编程语言理论。 相反，我出于实际目的使用了球拍和领域特定的语言（DSL）：我的日常工作取决于它们。 因此，我将专注于实践方面。
简短答案
- JOP实际上是一种界面设计方法。 对于需要最少符号同时保持最大准确性的任务来说，它是理想的选择。 最小符号表示唯一允许的符号。 没什么 您可以说最大精度，即该符号的含义。 没有歧义或模式。 IOP达到了无与伦比的地步。
（不耐烦的人可以继续进行特定类别的任务 ，这将从NOP中受益）。
- 球拍由于其宏观系统而非常适合OOP。 它们以编译器样式工作，简化了代码转换。 Racket宏系统比其他任何系统都要好。
此时，本文的一半读者将希望发表批评我的论文的匿名评论。 但是请记住：无论如何，我赢了。 JOP和Racket极大地提高了我的编程效率。 我很高兴分享这些知识，以便您也可以利用这些好处。 但是，如果这些工具仍然是我的秘密武器，我也将感到高兴。 在这种情况下，我将留在0.01％的最有效率的程序员中，与其余99.9％的人相比，我得到的结果更加令人印象深刻和更有利
所以选择是您的。
长答案
如果您考虑最重要的问题，这些问题可以归结为一个元问题：为什么难以解释核武器的好处？
也许当我们谈论
语言时 ，这个术语充满了对
语言的含义和作用的期望。 虽然我们处于这种范式之内，但很难理解编程语言的价值。
但是，如果您减小规模并将语言视为更广泛的人机界面类别的一部分，那么就很容易看到OOP的特定优势。 因此，让我们开始吧。
通用语言和面向主题的语言
首先，一些术语。 面向语言的编程（也称为OOP）是通过创建新语言然后在其上编写程序来解决编程问题的想法。 通常，这种“小语言”称为领域特定语言（DSL）。
顾名思义，面向主题的语言适用于特定领域的任务。 例如，PostScript，SQL，
make ，正则表达式，
.htaccess和HTML被认为是面向主题的语言。 他们没有尽一切努力。 相反，他们专注于做好一件事情。
在另一端
是通用语言 。 在这里，我们看到C，Pascal，Perl，Java，Python，Ruby，Racket等。为什么不将它们视为面向主题的？ 因为它们将自己定位于各种计算任务。
实际上，通用语言通常专门研究特定领域。 例如，对于系统编程，C优于其他语言。 Perl-用于系统管理中的脚本。 Python是一种适合初学者的语言。 面向语言编程的球拍。 在每种情况下，这都是该语言最初设计的目的。
DSL和通用语言之间有一条很好的界限。 例如，Ruby是作为通用语言创建的，但通过与Ruby on Rails的关联，主要在Web应用程序中流行。 另一方面，JavaScript最初是Web浏览器脚本的面向主题的语言。 但是他像病毒一样变异，从那以后，它的发展远远超出了最初的任务。
什么是语言？
如果将整个范围称为语言，那么语言的定义特征是什么？
我知道您在想什么：“这是您弄错的地方。 HTML不是一种语言。 这只是标记。 他无法描述算法。” 或者：“正则表达式不是一种语言。 他们不能自己工作。 这只是另一种语言的语法。”
我也曾经这样认为。 但是我看得越近，这些分歧显得越模糊。 因此，我的第一个主要声明（三分之二）是：编程语言本质上是一种交换媒介-
人们和计算机都可以理解的符号系统 。
符号系统（notation）表示该语言具有语法。 “清除”是指该语言以其语法传达
含义 （或
语义 ，如果使用的是更高级的单词）。 该定义涵盖所有通用编程语言。 和所有DSL。 （但不是每个数据流，这将在后面详细讨论）。
（顺便说一句，尽管“编程”和“语言”是惯用的单词，但这些语言不仅被人们用来对计算机编程，而且有时被计算机用来与我们交流（例如，S表达式），有时彼此交流（例如XML，JSON，HTML。）当然，排除这些功能似乎是错误的。但是实际上，是的-实际上，我们通常使用编程语言来进行编程。
考虑一下HTML代码：一种告诉计算机（特别是Web浏览器）如何绘制网页的方法。 这是人类和计算机可以理解的符号系统（尖括号，标签，属性等）（
charset属性指示字符编码，
p标签包含段落等）。
这是一个小的HTML页面：
<!DOCTYPE html> <html> <head> <meta charset="UTF-8"> <title>My web page</title> </head> <body> <p>Hello <strong>world</strong></p> </body> <html>
假设您不同意HTML是一种编程语言。 好啊 我们将用Python显示页面。 这是一种真正的编程语言，对吗？
print "<!DOCTYPE html>" print "<html>" print "<head>" print "<meta charset=\"UTF-8\">" print "<title>My web page</title>" print "</head>" print "<body>" print "<p>Hello <strong>world</strong></p>" print "</body>" print "<html>"
如果Python是一种编程语言，而HTML不是，那么此Python示例是一个程序，但HTML示例不是。
显然，这是一个折磨。 在这里，python化除了增加复杂性和刻板印象外，没有添加任何其他内容。 辛辣的是，从管理Web浏览器的角度来看，Python程序中唯一有趣的语义内容是将其嵌入HTML中（也许可以将
DOCTYPE ，
meta和
strong等HTML标记视为带有参数的函数）。 逻辑使我们得出结论，HTML尽管更简单，灵活性更低，但仍然是一种编程语言。
嵌入式语言
我们提出了一个有关HTML和Python的示例。 但是将DSL嵌入另一种语言是无处不在的。 以这种方式使用的语言称为
Embedded 。 它们代表了语言编程的最常见形式。 作为程序员，即使您不知道JOP的名称，您也已经依靠JOP多年了。
例如，正则表达式（其他示例：
printf用于格式化字符串，CLDR用于日期/时间模式，SQL）。 我们不能将正则表达式视为一种独立的语言。 但是每个程序员都知道它是什么：
^fo+(bar)*$
此外，您可能可以使用自己喜欢的编程语言输入此正则表达式，它将正常工作。 仅因为正则表达式表示法是一种外部语言（
POSIX ），所以这种一致的行为才有可能。
与HTML一样，我们可以用宿主语言符号编写等效的表达式。 例如，Racket支持
Scheme正则表达式 （SRE）：这些是带有
S表达式符号的正则表达式。 上面的模板将这样写：
(seq bos "f" (+ "o") (* (submatch "bar")) eos)
但是Racket程序员很少使用SRE表达式。 它们太长，难以记住。
嵌入式DSL的另一个无处不在的例子：数学表达式。 每个程序员都知道这意味着什么：
(1 + 2) * (3 / 4) - 5
单靠数学表达式并不能创建有趣的程序。 我们需要将它们与其他语言构造结合起来。 但是，与正则表达式一样，这是符合人体工程学和实用的记录。 数学表达式具有自己的符号和含义，无论是人还是计算机都可以理解，因此它们可以作为独立的内置语言使用。
您是在开玩笑HTML正在编程吗？
不，是。 我肯定HTML（正则表达式和数学表达式）都可以用作基本的编程语言。 这意味着编写HTML（或正则表达式或数学表达式）符合基本编程的要求。
请不要惊慌。 当然，在LinkedIn上只有HTML和算术知识的“程序员”是胡说八道（尽管一周之内他可能会得到价值18万美元的工作）。 但这是一个单独的问题，“程序员”在劳动力市场中意味着什么。 我们不是在谈论那个。
图灵全面陷阱
如果编程语言的这种定义仍然困扰您，也许您认为一种真正的编程语言应该表示所有可能的算法-也就是说，它应该是
图灵完整的 。
我理解这样的想法凭直觉表明了自己。 每种通用编程语言都是图灵完整的。
但是问题在于这是一个低门槛。 图灵完整性是一项技术指标，与现实世界中的语言使用情况不符。 例如，正则表达式不是图灵完整的，但是在以最小符号表示许多计算时，它们很有用。 HTML也不是图灵完整的，但是它是控制浏览器的有用方法。 相反，
bf语言是图灵完整的，但是即使是最琐碎的任务也需要数千米的无法通过的代码。
语言限制
我对语言的定义有什么要求吗？ 不行
- 二进制数据格式不被视为语言。 例如，一个
jpeg文件。 尽管计算机可以理解它们，但一个人却不能。 或PDF：如果您对其进行破解，则其中的某些部分是易于阅读的。 但这是由于PDF的工作原理。 使用PDF结构编写任何构想都是没有意义的。
- 文本文件不是语言。 假设我们有荷马的伊利亚特（Iliad）文件。 我们人类可以阅读和理解它。 尽管计算机可以通过打印文件内容等方式来处理文件，但是计算机内部的文本是无法理解的。
- 图形用户界面不是语言。 是的，这些是符号系统（依赖于文本和图像）。 但是它们只有人们才能理解。 计算机绘制一个GUI，但不理解它们。
语言作为界面
上面，我将编程语言描述为人与计算机之间的“交换媒介”。 因此，语言可以归入更广泛的类别，我们称之为
interfaces 。
这引出了第二个基本陈述（三分之二）：
语言编程基本上是一种设计接口的方法 。 如果您想考虑接口，那么您会喜欢JOP。 否则，您仍然会喜欢JOP，因为它使可能无法实现的接口成为可能。
我最喜欢的一种语言作为接口示例是
brag ，它是用Racket创建的解析器生成器语言。 如果您曾经使用过lex / yacc工具链，那么您就会知道目标通常是根据
BNF语法生成解析器。 例如，对于
bf，它看起来像这样：
bf-program : (bf-op | bf-loop)* bf-op : ">" | "<" | "+" | "-" | "." | "," bf-loop : "[" (bf-op | bf-loop)* "]"
要使用通用语言创建解析器，您需要将此语法转换为一堆本机代码。 这是一项繁琐的工作。 毫无意义-我们还没有写下语法吗？ 为什么要再做一次？
然而，
brag实现了我们的愿望。 要创建解析器，我们只需在文件中添加
#Lang brag行，
#Lang brag将BNF语法神奇地转换为
brag的源代码：
#Lang brag bf- : (Bf-op | Bf-loop)* bf-op : ">" | "<" | "+" | "-" | "."| "," Bf-loop : "["(Bf-op | Bf-loop)* "]"
做完了！ 在编译时，此文件导出
parse函数，该函数实现此BNF语法。
这是我最喜欢的示例之一，因为它无疑优于其他选项。 而且，对于通用语言而言，这样的接口实际上是不可能的。
但是JOP程序员一直在制作这样的接口。
语言是最佳界面
这使我想到了第三个也是最后一个基本论点，即
语言相对于接口具有独特的优势 。 当然，以下类别不是穷举或排他的。 但是我发现IOP在以下情况下可以提供很多帮助：
1.当您要为技术水平较低的程序员，非程序员或懒惰的程序员创建接口时（请不要低估后一类的规模）。
例如，Racket具有完善的
Web应用程序库 。 但是，也可以使用
web-server/insta语言快速启动简单的Web服务器：
#lang web-server/insta (define (start request) (response/xexpr '(html (body "Hello LOP World"))))
马修·弗拉特（Matthew Flatt）在他的文章
《在球拍中创造语言》中展示了可产生可玩文字冒险的语言。 像
brag一样，它看起来更像是一个规范而不是程序，但是它可以工作：
#lang txtadv ===VERBS=== north, n "go north" south, s "go south" get _, grab _, take _ "get" ===THINGS=== ---cactus--- get "Ouch!" ===PLACES=== ---desert--- "You're in a desert. There is nothing for miles around." [cactus, key] north meadow south desert
2.当您想简化表示法时。 正则表达式就是一个例子。 另一个例子是我的面向主题的语言
花粉，用于编写在线书籍。 Pollen与Racket相似，只是在这里您以文本模式开始工作，并使用特殊字符来指示嵌入在内容中的Racket命令（Pollen基于称为
Scribble的Racket文档语言，它承担了大部分负载）。 因此，本段的开头编程如下：
. — . — - ◊link["https://pollenpub.com/"]{Pollen} -.
Pollen关心粘贴所有必要的标记并将它们转换为可靠的HTML。 我仍然拥有手动标记的全部优点（可以完全控制页面），但是没有缺点（例如，我不能不小心留下未封闭的标签）。
简化符号的另一个示例是
lindenmayer ，即
Lindenmayer系统的分形生成和绘图语言，如下所示：
在典型的球拍中，Lindenmayer程序可能如下所示：
#lang racket/base (require lindenmayer/simple/compile) (define (finish val) (newline)) (define (A value) (display 'A)) (define (B value) (display 'B)) (lindenmayer-system (void) finish 3 (A) (A -> AB) (B -> A))
但是您可以通过简单地更改文件顶部的
#lang表示法来使用简化表示法：
#lang lindenmayer/simple ## axiom ## A ## rules ## A -> AB B -> A ## variables ## n=3
该语言假定您已经熟悉L系统。 但是，简化的表示法可以很容易地在执行所需功能的程序中写下您的愿望。
3.当您要使用现有符号时。 上面我们看到了
brag如何使用BNF语法作为源代码。
#lang brag bf-program : (bf-op | bf-loop)* bf-op : ">" | "<" | "+" | "-" | "." | "," bf-loop : "[" (bf-op | bf-loop)* "]"
另一个例子。 尝试过Pollen的人说：“是的，很棒，但我更喜欢Markdown。” 没问题：
pollen/markdown是一种花粉方言，它提供花粉语义，但接受通常的
pollen/markdown表示法：
. — . — - [Pollen]("https://pollenpub.com/") -.
最愉快的事情？ 我仅用一个小时就编写了该方言，将
Markdown解析器与现有代码结合在一起。
4.如果要为其他语言创建中间目标。 JSON，YAML，S表达式和XML都是面向主题的语言，它们定义了用于机器读写的数据格式。
在Perfect Racket中，一种训练语言称为
jsonic 。 它允许您将Racket表达式嵌入JSON，从而使JSON可编程。 源代码如下所示：
#lang jsonic // a line comment [ @$ 'null $@, @$ (* 6 7) $@, @$ (= 2 (+ 1 1)) $@, @$ (list "array" "of" "strings") $@, @$ (hash 'key-1 'null 'key-2 (even? 3) 'key-3 (hash 'subkey 21)) $@ ]
编译为常规JSON：
[ null, 42, true, ["array","of","strings"], {"key-1":null,"key-3":{"subkey":21},"key-2":false} ]
5.当程序的主要部分是配置时。 例如，点文件可以描述为DSL。 Racket的一个更复杂的示例是Jesse Alama的Riposte，这是一种用于测试基于JSON的HTTP API的语言：
#lang riposte $productId := 41966 $qty := 5 $campaignId := 1 $payload := { "product_id": $productId, "campaign_id": $campaignId, "qty": $qty } POST $payload cart/{uuid}/items responds with 200 $itemId := /items/0/cart_item_id GET cart responds with 200
作为一种微型脚本语言，Riposte比普通的点文件要聪明得多。 它隐藏了HTTP事务所需的所有中间代码，并允许用户专注于编写测试。 它仍然是房屋清洁。 但是至少您可以专注于您关心的家庭。
为什么要用球拍？
JOP的批评者通常会问：“为什么要制作面向主题的语言？ 编写本机库更容易吗？”
不，如果您拥有合适的工具，这并不容易。 球拍很不寻常：它是专为YOP设计的。
因此，在Racket上实施DSL比其他方法更快，更便宜，更容易。例如，在我的书的第一节课中，我展示了如何在一个小时内开发一种新语言-即使您从未使用过Racket。在Racket中每个DSL的背后，源到源编译器实际上都可以工作，它将DSL符号和语义转换为等效的Racket程序。因此，Racket DSL的运行速度不如手动编写的C代码快，但是每个DSL都可以使用所有的Racket工具和库。您的生产力下降了，但屡屡赢得便利。当创建DSL既方便又容易时，它成为解决更多问题的现实选择。因此，要回答批评-不，DSL不一定比本地库需要更多的工作。而且，正如我们已经看到的，作为一种接口，一种语言可以完成本机库无法完成的工作。为什么是宏？
由于所有DSL都已编译到Racket中，因此程序员必须编写一些语法转换器，将DSL表示法转换为本地Racket。这些语法转换器称为宏。实际上，它们可以描述为Racket编译器的扩展。球拍微距系统宽敞，优雅，无疑是其皇冠上的明珠。我的书中大部分是关于使用Racket 宏的乐趣。我可以列举两个出色的功能：- Racket , . . , , Racket , , , , , . ( . « » ).
- 拍子宏很卫生，也就是说，默认情况下，由宏创建的代码会保留从中定义宏的词法上下文。实际上，这消除了DSL通常所需的大量不必要的手势（有关更多详细信息，请参见“卫生”一章）。
可以在Python中实现DSL吗？ 当然可以
实际上，我是用Python专门编写了我的第一个DSL，并且仍然在我的字体设计工作中使用它。好吧 一次就足够了。从那时起，我一直在使用球拍。结论：YaOP的胜利
目前，您可能会有以下两种反应之一：- « , , » . , . , , . . . , . .
- «, , c Racket » . , - Riposte , — ( ):
[ ] - Racket. , , - … : « API , ?» : « Riposte». , , [DSL], , . «» Racket. DSL , .
在文章“为什么要用球拍？为什么使用Lisp？” 我说过Lisp语言“为您提供了释放作为程序员和思想家的潜力的机会，从而提高了您对实现目标的期望。”IOP提供了类似的机会：提高我们对编程语言可以为我们做什么的期望。语言不是黑匣子。这些是我们可以设计的接口。同时，我们为程序的帮助开辟了新的可能性。如果可以找到最佳的编程技术，请使用它。现在我有了OOP和Racket，我再也不会回来了。进一步阅读