Một dự án trình biên dịch bytecode và máy ảo gần đây tuyên bố triển khai ngôn ngữ giống Forth đã khơi dậy những cuộc thảo luận sôi nổi trong cộng đồng lập trình về điều gì thực sự định nghĩa bản chất của Forth . Mặc dù việc triển khai kỹ thuật thể hiện các nguyên tắc kỹ thuật vững chắc, các nhà phát triển Forth có kinh nghiệm đang nêu lên mối lo ngại về những yếu tố cơ bản còn thiếu khiến Forth trở nên độc đáo trong số các ngôn ngữ lập trình.
Môi trường tương tác thiếu vắng trong thiết kế cốt lõi
Lời chỉ trích quan trọng nhất tập trung vào cách tiếp cận biên dịch trước (ahead-of-time compilation) của dự án, điều này khác biệt cơ bản so với bản chất tương tác truyền thống của Forth . Các thành viên cộng đồng nhấn mạnh rằng điểm mạnh của Forth không nằm ở cú pháp hay các thao tác hướng ngăn xếp, mà ở môi trường phát triển tương tác tức thì, nơi mã có thể được viết, kiểm tra và chỉnh sửa theo thời gian thực.
Quy trình làm việc tương tác cho phép các nhà phát triển kiểm tra từng từ (hàm) khi họ viết chúng, làm cho việc gỡ lỗi và phát triển trở nên linh hoạt hơn nhiều. Khả năng này trở nên đặc biệt có giá trị trong các môi trường hạn chế tài nguyên, nơi toàn bộ chuỗi công cụ phát triển phải vừa với giới hạn bộ nhớ chặt chẽ.
Cách tiếp cận tokenization bị đặt câu hỏi
Các chuyên gia kỹ thuật đã xác định các vấn đề với chiến lược tokenization của dự án, lưu ý rằng nó bỏ lỡ cách Forth thực sự xử lý đầu vào. Trong các triển khai Forth chính thống, tokenization được điều khiển bởi chính các từ thay vì một trình phân tích cố định. Ví dụ, khi Forth gặp một từ như . (in một chuỗi), chính từ đó xác định cách phân tích văn bản tiếp theo cho đến khi tìm thấy dấu ngoặc kép đóng.
Khả năng phân tích động này rất quan trọng đối với tính mở rộng của Forth , cho phép các nhà phát triển tạo ra cú pháp mới và cấu trúc điều khiển tích hợp liền mạch với cơ chế phân tích của ngôn ngữ.
Mối lo ngại về Bootstrapping và khả năng mở rộng
Một khía cạnh quan trọng khác của triết lý Forth mà việc triển khai này bỏ qua là khái niệm bootstrapping. Các hệ thống Forth truyền thống bắt đầu với một nhân tối thiểu được viết bằng ngôn ngữ assembly, sau đó xây dựng mọi thứ khác bằng chính Forth . Cách tiếp cận này làm cho toàn bộ hệ thống trở nên minh bạch và có thể chỉnh sửa bởi người dùng.
Hệ thống được cho là được bootstrap hoàn toàn, có một nhân rất nhỏ các từ được viết bằng Assembly , và sau đó mọi thứ khác được bootstrap hoàn toàn trong Forth và có sẵn để tùy chỉnh.
Cách tiếp cận biên dịch cố định trong việc triển khai được thảo luận ngăn chặn loại khả năng mở rộng runtime này, giới hạn người dùng vào một tập hợp các tính năng ngôn ngữ được xác định trước thay vì cho phép họ mở rộng và chỉnh sửa chính ngôn ngữ.
Các Tính Năng Chính Của Forth Bị Thiếu Trong Triển Khai:
- Môi trường phát triển tương tác
- Tokenization dựa trên từ động
- Khả năng mở rộng runtime và bootstrapping
- Thực thi chế độ tức thì
- Định nghĩa từ dựa trên dictionary
Giá trị giáo dục bất chấp những hạn chế
Mặc dù việc triển khai có thể không nắm bắt được tinh thần thực sự của Forth , các thành viên cộng đồng thừa nhận giá trị giáo dục của nó để hiểu về lập trình hướng ngăn xếp và thiết kế máy ảo. Dự án đã thành công trong việc thể hiện các khái niệm tạo bytecode, quản lý ngăn xếp và luồng điều khiển cơ bản là nền tảng cho nhiều triển khai ngôn ngữ lập trình.
Các tính năng trực quan hóa được bao gồm trong dự án cũng cung cấp những hiểu biết hữu ích về cách các ngôn ngữ dựa trên ngăn xếp hoạt động, làm cho các khái niệm trừu tượng trở nên cụ thể hơn cho người học.
Các thao tác Bytecode đã được triển khai:
lit- Đẩy giá trị literal vào stackload/store- Các thao tác bộ nhớadd/mul/div- Các phép toán số họcjump/jumpe- Luồng điều khiểnreturn- Các thao tác return stackprint- Thao tác xuất dữ liệu
Kết luận
Cuộc tranh luận làm nổi bật một sự khác biệt quan trọng giữa việc triển khai các tính năng bề mặt của Forth và nắm bắt triết lý cơ bản của nó. Mặc dù việc thực thi kỹ thuật của trình biên dịch bytecode cho thấy kỹ năng lập trình có thẩm quyền, nó phục vụ nhiều hơn như một ngôn ngữ dựa trên ngăn xếp được lấy cảm hứng từ Forth thay vì một triển khai Forth thực sự. Đối với các nhà phát triển quan tâm đến việc hiểu các nguyên tắc Forth chính thống, cộng đồng khuyến nghị nghiên cứu các triển khai tương tác bảo tồn bản chất động, có thể mở rộng của ngôn ngữ.
Tham khảo: Compiling a Forth