Andrej Bauer对于语言设计的观点

作者 Jonathan Allen 译者 张逸 发布于 2009年4月18日

领域

架构 & 设计,

语言 & 开发

主题

.NET ,

编程

Andrej Bauer发表了一篇名为《编程语言的设计》的文章。他基于一个简单的前提：“程序员是这样的一群人，他们健忘，懒惰，会犯所有可能的错误。”

因此，设计者的任务就是让编程语言能够弥补这些不足。语言不能太复杂，否则程序员总是会一知半解。一门语言应该提供众多有用的库，以此来纵容程序员的懒惰，并让语言可以直接而简洁地表达其思想。语言必须支持结构优 雅的源代码，否则程序员就会滥用复制-粘贴的方法。语言必须竭尽所能地捕获编程错误，尤其是那些司空见惯、频繁出现的错误。一旦找到错误，它必须指出错误 的真实原因，最好是提供人们能够理解的错误消息。

运用该理论的第一部分就是避免因为未知而出现的错误。他写道：

这一原则告诉我们，允许无效引用的主意实在糟糕，因为程序员会创建这些无效引用。的确，对于最近设计的语言如Java和Python，就不允许你做这种“盲人骑瞎马”的危险事情，例如：

int *p = (int *)0xabcdef;

遗憾的是，许多设计者并没有认识到空指针或空对象带来的危害。

.NET编程特别遵循了这一原则。它不仅提供了Java所拥有的“空引用异常”，而且还提供了Nullable值类型以解决通用的问题。还有一种新方法是代码契约，但目前该技术还不成熟，没有形成产品。

Andrej在比较了强类型对象与基于列表的数据结构后，又转向对变量定义的讨论。他就这一问题提出的一些有趣的观点，可以应用在.NET编程中。

如果你仔细观察变量通常是如何使用的，就会发现几种独特的用法：

• 通常对变量的赋值只有一次，并被当作不变的对象
• 循环或列表中的变量包括了列表或对象集合的所有元素
• 变量存储了当前状态，并且真正是可变的

循 环计数器应该是可变的吗？我不这样认为。在循环体中改变循环计数器的代码会让人感到迷惑，也容易犯错。如果你希望操作计数器，可以使用while循环来代 替。因此，在以上三种情形中，有两种情形我们认为是不变的，但目前流行的编程语言却只为我们提供了变量。这太愚蠢了。我们设计的语言在默认情况下应该是不 变的值。如果程序员需要一个可变的值，可以显式地指定。

在C#或VB中可以这样吗？当然可以，而且并不难。

对于只赋值一次的变量，我们可以 考虑使用现有的类型推断功能。在C#中，可以编写“def x = ...”，而不是“var x = ...”。或者我们也可以简单地使用现有的关键字“const”。这也完全符合VB的所谓“做我所思，而非我言（do what I mean, not what I say）”的哲学，如早绑定与迟绑定。重要的是关键字足够简短；如果使用“readonly”这样较长的关键字，开发人员可能拒绝使用。

第二种情形更简单。只要循环变量发生了改变，就会弹出编译器的警告信息。

对于最后一种情形，使用正常可变变量的情形应该会越来越少见。当然不会完全禁止，但除非真正需要就不要使用。

至于编译时检查与运行时检查，以及未定义的标识符，实际上并不适用于主流的.NET程序员。但是，如果你正在考虑使用IronPython或IronRuby，那么你最好还是了解一下它们可能引发的一些问题。

总之，Andrej Bauer发表的《编程语言的设计》一文，很好地介绍了下一代语言应该致力于解决的各种问题。

查看英文原文：Andrej Bauer on Language Design

译者 张逸 是一个怀揣梦想的架构师，沉迷于设计之美，著译作包括《软件设计精要与模式》、《WCF服务编程》等。

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