Perché studiare un interprete lisp in lisp è così importante?

Ho visto molti curriculum CS e suggerimenti di apprendimento per i nuovi programmatori che chiedono all'aspirante programmatore di studiare un interprete lisp che è specificamente scritto in lisp. Tutti questi siti dicono cose simili a "è una rivelazione intellettuale", "è un'esperienza illuminante che ogni programmatore serio dovrebbe avere", o "ti mostra relazioni hardware / software" e altre dichiarazioni vaghe, in particolare da questo articolo tratto da questo stimabile how-to .

Il sentimento generale della mia domanda è: come fa lisp a raggiungere i suddetti obiettivi e perché lisp? Perché non un'altra lingua?

Lo sto chiedendo perché ho appena finito di scrivere un interprete di schemi in schema (tratto da SICP http://mitpress.mit.edu/sicp/ ) e ora sto scrivendo un interprete di pitone in schema e sto lottando per avere questa leggendaria epifania ciò dovrebbe provenire specificamente dal primo. Sto cercando dettagli tecnici specifici tra le due lingue che posso sfruttare nei loro interpreti di schemi per capire come funzionano i programmi.

Più specificamente:

Perché lo studio di un interprete scritto nella lingua che interpreta è così enfatizzato? È semplicemente un grande esercizio mentale mantenere la lingua originale e la lingua costruita o ci sono problemi specifici le cui soluzioni possono essere trovate solo nella natura del lingua originale?

In che modo gli interpreti lisp dimostrano buoni concetti di architettura per il futuro design del software?

Cosa mi perderei se facessi questo esercizio in un linguaggio diverso come C ++ o Java?

Qual è lo strumento da asporto o lo "strumento mentale" più utilizzato da questo esercizio? **

** Ho selezionato la risposta l'ho fatto perché mi sono accorto che ho guadagnato da questo esercizio più abilità nella progettazione di strumenti di parsing nella mia testa rispetto a qualsiasi altro strumento unico e mi piacerebbe trovare diversi metodi di analisi che possono lavorare meglio per il regime interprete dell'interprete python.

A rischio di dare una risposta "anch'io", se lo provi vedrai ...

Se studi i linguaggi del computer, è probabile che tu abbia l'impressione che almeno la metà riguardi l'analisi. Se impari Lisp, ti renderai conto che l'analisi della sintassi di superficie non è altro che una comodità per le persone (come la maggior parte di noi) a cui non piacciono molte parentesi singole irritanti.

Quindi potresti capire che un grande prezzo è stato pagato per quella comodità. In Lisp è banale per un programma creare un altro programma ed eseguirlo. In altre lingue è una tecnica avanzata, come fare moltiplicazioni in numeri romani.

Certo, quasi tutti chiedono "chi deve farlo?" Bene, potresti benissimo vedere che si apre un'intera vista di cose che non hai nemmeno realizzato di non poter fare prima. Puoi farlo in altre lingue, ma non così facilmente.

INSERITO per rispondere al commento di Izkata:

• Il programma di comprensione del linguaggio naturale SHRDLU ha funzionato traducendo una dichiarazione o una domanda inglese in un programma in un dialetto Lisp chiamato MICRO-PLANNER ed eseguendolo.
• I programmi che manipolano i programmi, ad esempio per semplificarli o dimostrarli corretti, sono naturalmente scritti in Lisp.
• Ho usato la generazione di programmi in un programma per comprendere scene visive, in cui doveva affrontare tutte le simmetrie capaci di oggetti tridimensionali, senza moltiplicare il codice.
• Qualsiasi cosa abbia a che fare con la logica e la dimostrazione di teoremi si occupa della manipolazione delle espressioni logiche, che sono una forma di programma.
• La matematica simbolica, come il calcolo simbolico integrale o differenziale, comporta la manipolazione delle espressioni matematiche, che sono come programmi in miniatura.
• Qualsiasi problema che coinvolga la generazione di codice, o il termine più alto "valutazione parziale", è naturale in Lisp. L'ho fatto per un programma bridge database molto tempo fa. L'ho fatto in C, che non è stato facile come Lisp, ma ho avuto l'idea da Lisp. Quella era considerata una tecnica che quasi nessuno poteva fare in quel momento (specialmente le teste COBOL). Forse di più ora, spero.

... sono solo alcuni ...

Poi ti rendi conto che alcune cose che oggi sono considerate "moderne" sono state fatte a Lisp da 40 anni. Come la programmazione funzionale. Come la raccolta dei rifiuti. Come chiusure.

Questo non vuol dire che le lingue moderne non abbiano nuove buone idee, come OOP, ecc. Ma se impari Lisp allargherà la tua prospettiva.

La semplice risposta alla tua domanda è provare Lisp, preferibilmente in combinazione con SICP . Allora sarai illuminato.

Detto ciò...

Il codice è dati
La maggior parte delle lingue fa una netta distinzione tra codice e dati; Lisp no. Ciò consente, ad esempio, di scrivere banalmente un parser Lisp in Lisp e di manipolare il codice Lisp in Lisp. La migliore descrizione di questa illuminazione che ho trovato è The Nature of Lisp .

Questo è vero in parte perché la sintassi per la lingua è così semplice. Rende possibili cose in Lisp (come la metaprogrammazione) che sono poco pratiche in altre lingue perché la sintassi si mette in mezzo.

Ulteriori letture
battendo le medie

Perché lo studio di un interprete scritto nella lingua che interpreta è così enfatizzato?

In generale, studiare un interprete ti dà un'idea della sua lingua e delle sue caratteristiche. In generale, studiare il codice in un linguaggio di programmazione è come praticare una lingua parlata ascoltando e leggendo: ti familiarizza con ciò che quella lingua può fare, come viene usata e "idiomi" comuni. Più specificamente, Lisp è un linguaggio omoiconico, il che significa che la sua sintassi per le espressioni è la stessa della sua sintassi per i dati. Scrivere codice in Lisp sembra terribilmente come se stessi scrivendo un elenco e viceversa. Pertanto, interpretare il codice Lisp con il codice Lisp è semplice come scorrere le liste con care cdr.

Come dovrei capitalizzare su questo esercizio per trarne il massimo concettualmente?

Pensa a come l'interprete si interpreterebbe da solo - in molte implementazioni di interpreti meta-circolari (dove un linguaggio omoiconico interpreta se stesso) può semplicemente "passare" attraverso la funzione. Ad esempio, per implementare car, basta prendere carl'argomento. Ciò toglie l'enfasi ai meccanismi di archiviazione dei dati e si concentra sulla funzionalità.

In che modo gli interpreti lisp dimostrano buoni concetti di architettura per il futuro design del software?

Gli interpreti possono essere molto complicati, il che incoraggia una buona architettura nel progettarli. Con questo in mente, questo dipende maggiormente dall'interprete individuale.

Cosa mi perderei se facessi questo esercizio in un linguaggio diverso come C ++ o Java?

Queste lingue non sono omoiconiche, quindi non beneficiano della grazia e della semplicità di un interprete Lisp meta-circolare. Questo rende l'esercizio più difficile e forse meno comune, ma non direi che è davvero meno benefico.

Qual è lo strumento da asporto o lo "strumento mentale" più utilizzato da questo esercizio?

Non sono sicuro di avere una buona risposta per questo; semplicemente che aiuta a vedere come funziona l'interprete e, forse ancora più importante, armeggiare con esso per vedere come possono essere facilmente implementate piccole modifiche alla lingua.

LISP è esso stesso strutturato in un modo che lo rende estremamente facile da analizzare. Se provi a scrivere un compilatore, noterai che è molto più semplice se tutto nella tua lingua è un'espressione e ha un basso livello di ambiguità. LISP forza le parentesi ovunque per eliminare l'ambiguità e non ha dichiarazioni, solo espressioni.

Il fatto stesso che LISP sia molto facile da analizzare incoraggia gli utenti ad analizzare il proprio codice sorgente e fare trucchi magici con esso. La linea tra dati e codice diventa sfocata e puoi facilmente fare cose che normalmente richiedono un certo sforzo, come la riflessione, la riscrittura dinamica del codice, i plugin e la serializzazione.

Questo è il senso. L'esercizio probabilmente ha lo scopo di darti un'idea di ciò che è possibile quando il codice è facilmente analizzabile da se stesso.

Non sono sicuro che sia davvero importante per tutti. Puoi essere uno sviluppatore di successo senza sapere come funziona un interprete Lisp. Quando si studia Informatica, le idee di base di Lisp dovrebbero comunque essere apprese.

Gli interpreti Lisp sono importanti per i programmatori Lisp. Devono capire come funziona un interprete ([e compilatore] 1 ), per comprendere appieno come usare la lingua.

Un interprete Lisp viene spesso utilizzato come strumento di informatica per insegnare agli studenti alcune cose:

• comprendere una definizione del linguaggio compatta e minimale attraverso un'implementazione: Alan Kay l'ha definita le equazioni del software di Maxwell .

• comprendere la programmazione a livello linguistico , modificando ed estendendo l'interprete

• comprendere la programmazione a meta-livello e gli effetti che ha sulla progettazione e sull'uso di un linguaggio di programmazione. Ad esempio, capire cosa significa "citare" e perché è necessario

• comprendere l'interpretazione del linguaggio di programmazione Lisp e la sua connessione con il Lambda Calculus

Come dispositivo didattico, un interprete Lisp è utile, perché può essere appreso e compreso in breve tempo. Dato che pochi studenti conoscono già Lisp, gli studenti sono su un piano di livello quando si tratta di apprendere al di sopra dei concetti.