A volte durante la programmazione in diversi linguaggi (C / C ++, C #), mi viene in mente questo pensiero:

• Ogni lingua è scritta nel linguaggio di programmazione C?
• La lingua C è la madre / il padre di tutte le lingue?
• Ogni concetto ( OOP , ecc.) È tutto implementato in C?

Sono nella giusta direzione?

No.

I dialetti OCaml, Haskell, Lisp come Scheme e molte altre lingue sono spesso usati nello sviluppo di linguaggi amatoriali.

Molti linguaggi sono implementati in C perché è un linguaggio onnipresente e strumenti di scrittura di compilatori come generatori di lexer-parser (come yacc e bison) sono ben compresi e quasi onnipresenti.

Ma C non poteva originariamente essere sviluppato in C quando fu creato per la prima volta. In effetti, è stato originariamente sviluppato utilizzando il linguaggio B. I linguaggi precedenti (come Fortran) erano di solito avviati tramite bootstrap usando un linguaggio assembly nativo o addirittura un codice macchina molto prima che esistesse C.

Non correlato, paradigmi linguistici come OOP sono generalmente indipendenti dalla lingua. Il paradigma funzionale, ad esempio, è stato sviluppato (da Alonzo Church) come base della matematica molto prima che esistesse un linguaggio di programmazione. I paradigmi di programmazione procedurale e strutturata sono emersi dal lavoro matematico di teorici come John von Neumann. L'orientamento agli oggetti è stato sviluppato da diversi sforzi diversi e non correlati , alcuni fuori dal calcolo lambda (il paradigma funzionale) e altri da sistemi di programmazione dinamica come SmallTalk presso Xerox PARC di Alan Kay.

C è solo una piccola parte della storia, decenni dopo che queste idee sono nate.

Ogni lingua è scritta in linguaggio C?

Una lingua è un insieme di regole matematiche astratte e restrizioni ( "se scrivo questo , che succede"). Non è scritto in niente, davvero.

È specificato, di solito in una miscela di un sottoinsieme formalizzato di inglese, notazione matematica e forse un linguaggio di specifica specializzato. La sintassi è spesso specificata in una variante di EBNF o ABNF .

Ad esempio, ecco la specifica fordell'espressione dalla specifica ISO Ruby Language:

§11.5.2.3.4 L' forespressione

Sintassi

• for-expression → for for-variabile [nessuna terminazione di riga qui] in espressione do-clausola end
• per variabile → lato sinistro | multiplo lato sinistro

Semantica

Una di espressione è valutata come segue:

1. Valuta l' espressione . Se la valutazione dell'espressione viene terminato da una pausa-espressione , di nuova espressione , o rifare-espressione , il comportamento è specificato. Altrimenti, lascia che Osia il valore risultante.

2. Sia El' invocazione del metodo primario del form espressione-primaria [qui non c'è un terminatore di riga] .each do | blocco-elenco-parametri- | blocco-corpo end , dove il valore dell'espressione primaria è O, l' elenco di parametri-blocco è il for- variabile , il blocco-corpo è l' istruzione composta della clausola do .

   Valutare E; tuttavia, se durante questa valutazione viene chiamato un blocco il cui corpo del blocco è l' istruzione composta della clausola do dell'espressione for , le fasi in §11.3.3 eccetto la Fase c) e la Fase e) 4) devono essere preso per la valutazione di questo invito.

3. Il valore dell'espressione for è il valore risultante dell'invocazione.

Ecco un esempio diverso dalle regole di conformità del tipo di Scala:

Il tipo polimorfico [a ₁ >: L ₁ <: U ₁ ,…, a _n >: L _n <: U _n ] T è conforme al tipo polimorfico [a1>: L ′ ₁ <: U ′ ₁ ,…, a _n >: L ′ _n <: U ′ _n ] T ′ se, assumendo L ′ ₁ <: a ₁ <: U ′ ₁ ,…, L ′ _n <: a _n <: U'n uno ha T <: T ′ E L _i <: L ′ _i e U ′ _i<: U _i for i ∈ {1, ..., n} .

La lingua C è madre / padre di tutte le lingue?

No non lo è. C è piuttosto giovane. Ci sono molte vecchie lingue. Poiché il viaggio nel tempo è fisicamente impossibile, è semplicemente impossibile che C abbia avuto alcuna influenza su quelle vecchie lingue.

• Plankalkül (1943)
• Speedcoding (1953)
• Fortran (1954)
• IPL (1956)
• Lisp (1958)
• Algol (1958)
• COBOL (1959)
• JOVIAL (1960)
• APL (1962)
• SIMULA (1962)
• SNOBOL (1962)
• CPL (1963)
• BASIC (1964)
• PL / I (1964)
• GDR (1964)
• BCPL (1966)
• ISWIM (1966)
• MUMPS (1967)
• Forth (1968)
• LOGO (1968)
• REFAL (1968)
• B (1969)
• BLISS (1970)
• Pascal (1971)
• KRL (1971)
• Smalltalk (1972)

Tutti quelli esistevano prima ancora che C fosse inventata. E molti altri non hanno influenza di C in essi, anche dopo che esisteva. La famiglia di lingue PASCAL (ALGOL-58, ALGOL-60, ALGOL-X, ALGOL-W, PASCAL, Modula-2, Oberon, Oberon-2, Active Oberon, Component Pascal) è una discendenza completamente separata. Tutta la famiglia Lisp (LISP, Franz Lisp, InterLisp, MacLisp, Scheme, Flavors, LOOPS, CommonLoops, Dylan, CommonLisp, Arc, Clojure, Racket, ecc.) Non ha alcuna relazione. I linguaggi funzionali (ISWIM, KRL, Miranda, ML, SML, CAML, OCaml, F #, Haskell, Gofer, Clean) e l'intera famiglia tipicamente dipendente (Agda, Coq, GURU, Idris) sono il più lontano possibile da C. Lo stesso vale per la famiglia Smalltalk (Smalltalk, Self, Newspeak, Us, Korz), la famiglia di programmatori logici (PLANNER, Prolog, Mercury), SQL e molti altri.

Ogni concetto (OOP ecc.) È tutto implementato in linguaggio C?

Le prime lingue con concetti OO furono Simula (1960) e Smalltalk (1972), ma i sistemi orientati agli oggetti erano stati costruiti già nel 1953 (senza chiamarli così). Ancora una volta, molto prima che esistesse C, quindi OO non può avere alcuna relazione con C.

La maggior parte del nucleo di molte lingue importanti è scritta in C, ma le cose stanno cambiando:

• l'implementazione di riferimento di Python ( CPython ) è scritta in C (ma ci sono altre implementazioni scritte in altre lingue, ad esempio Jython / Java, PyPy / Python, IronPython / C # ...)
• PHP Zend Engine è scritto in C

• il primo compilatore Java sviluppato da Sun Microsystems è stato scritto in C, ma ora le librerie di classi sono sempre scritte in Java (poiché sono pensate per essere eseguite usando la stessa VM Java). Alcune librerie che utilizzano JNI (Java Native Interface) possono essere parzialmente scritte in una varietà di altre lingue, poiché sono destinate a essere utilizzate FUORI dalla JVM.

  La VM Sun / Oracle è scritta in C ++. BEA / Weblogic / Oracle VM è scritto in C. Ma ci sono JVM scritti in Java, Lisp, SmallTalk (IBM) ...

• Perl è implementato come un interprete principale, scritto in C, insieme a una vasta raccolta di moduli, scritti in Perl e C (ma Pugs , un compilatore e interprete per il linguaggio di programmazione Perl 6, è scritto in Haskell)
• l'interprete ufficiale di Ruby, spesso indicato come l'interprete o la risonanza magnetica di Matz, è scritto in C e utilizza la propria macchina virtuale specifica per Ruby (ma c'è JRuby, un'implementazione Java che gira sulla macchina virtuale Java; Rubinius, un C ++ macchina virtuale bytecode che utilizza LLVM per compilare il codice macchina in fase di esecuzione ...)
• circa il 50% di R è scritto in C
• e, naturalmente, C è (era) scritto in C ! (ma il primo compilatore C, destinato al PDP-11, era un mix di B e assemblatore).

Ci sono molte ragioni per cui C è stato spesso scelto: prestazioni, portabilità, esperienza.

L'ultimo probabilmente è il più importante: Python è stato avviato nel 1991, PHP nel 1994/1995, Perl nel 1988, Ruby nel 1995. In quegli anni Java era appena uscito e C ++ non ancora ben standardizzato.

In qualche modo correlato:

• È possibile un linguaggio funzionale senza runtime scritto in C?

No, alcune lingue sono precedenti a C. E molte sono implementate indipendentemente da C, ad es. Vedi http://en.wikipedia.org/wiki/Lisp_%28programming_language%29

Vorrei fare questo un commento se potessi, ma non posso, ecco qui:

Uno dei motivi per cui C sembra così onnipresente è perché è uno dei primi linguaggi sviluppati e un'enorme quantità di linguaggi moderni si basa sulla sua struttura (Java, Go, PHP, Perl, ecc.) - facendolo sembrare più posti di quello che è.

Un'altra ragione spesso dimenticata è che nel 1973 Unix è stato riscritto in C e molte delle chiamate di sistema di Unix sono disponibili anche come programmi / funzioni C, rendendo i due altamente interconnessi. Poiché Unix era una parte potente dello sviluppo della programmazione moderna nel suo insieme, C è stato trascinato in infamia con esso.

Detto questo, la risposta alla tua domanda è "No". C è basato su un linguaggio chiamato ALGOL, e c'erano molti concorrenti sia con ALGOL (FORTRAN, Lisp, COBOL) che C (nessuno viene in mente). La programmazione orientata agli oggetti, probabilmente il più grande cambiamento di paradigma nella progettazione della programmazione, non ha avuto origine con C - nonostante C ++ sia un linguaggio OOP molto popolare (è apparso prima in Lisp o Simula 67, a seconda di chi si chiede). Quando nacque OOP, C era un linguaggio così popolare che non aveva bisogno di essere il primo - era così popolare che l'espansione C ++, per così dire, divenne anche uno dei principali linguaggi OOP. Rimane in uso moderno principalmente a causa delle sue potenti funzionalità di controllo della memoria (è possibile allocare e deallocare direttamente la memoria creata dalle strutture), permettendogli di creare programmi con budget di memoria ristretti (pensate ai videogiochi) e al suo compilatore altamente ottimizzato (ovviamente a seconda del compilatore). Certo, anche queste funzionalità stanno perdendo terreno man mano che la compilazione JIT Java e i gestori di memoria in-lingua diventano più avanzati.

Ovviamente no. Come potrebbe il primo compilatore C essere scritto in C se C non esistesse prima? Questo non è il problema del pollo e delle uova.

Esistono molti modi per scrivere il primo compilatore di una lingua che si chiama bootstrap

Inoltre la maggior parte dei compilatori tenta di raggiungere l'hosting autonomo o di compilare se stesso nella sua lingua, principalmente per promuovere la lingua e il compilatore stesso

Ecco un elenco di alcuni linguaggi di programmazione che non sono scritti in C, accanto ai linguaggi in cui sono implementati:

• Haskell - Haskell
• Idris - Haskell
• Adga - Haskell
• Clash - Haskell
• PureScript - Haskell
• Olmo - Haskell
• Mercurio - Mercurio
• Ruggine - Ruggine (inizialmente OCaml)
• Vai vai
• Crystal - Crystal
• OCaml - OCaml
• Frege - Frege + Java
• Haxe - OCaml + Haxe
• Scala - Scala
• Futhark - Haskell
• ATS - ATS

I migliori linguaggi per l'implementazione di un compilatore saranno probabilmente molto lontani da C. I linguaggi funzionali ti danno cose come schemi di ricorsione e combinatori di parser monadici (a condizione che tu abbia delle macchine da scrivere), che li rendono particolarmente adatti per il lavoro del compilatore.

In secondo luogo, rispondere alla tua domanda se C sia la "madre / padre di tutti i linguaggi di programmazione" - non proprio. C era un linguaggio ben progettato all'epoca in cui appariva, e senza dubbio ha influenzato i progettisti del linguaggio che poi hanno continuato a fare cose molto diverse. Ma alla fine della giornata, Haskell parte essenzialmente da C in tutti i modi possibili. C ha 45 anni e non sorprende che nel frattempo abbiamo imparato a fare di meglio.

Infine, per rispondere alla tua terza domanda, semplicemente non è il caso che C implementa "tutti i concetti". In particolare, tentare di attuare alcuni dei concetti avanzati della programmazione funzionale (come metamorfismi o, dio non voglia, sincronismi) in C sarebbe mostruosamente difficile. Non conosco particolarmente la programmazione orientata agli oggetti, ma so per certo che alcuni linguaggi orientati agli oggetti hanno tipi di somma.

I linguaggi di programmazione sono specifiche (non software!) Solitamente scritte in alcuni documenti inglesi (con alcune formalizzazione, ad esempio EBNF per la maggior parte della sintassi; a volte anche la loro semantica è anche parzialmente formalizzata).

Ad esempio, C11 è definito da n1570 (che dovresti leggere). Alcuni dialetti di Scheme sono definiti da R5RS (che dovresti anche leggere, è scritto molto bene).

I linguaggi di programmazione possono essere implementati da alcuni software. A volte quel software è un compilatore scritto nel linguaggio di programmazione stesso. Leggi i compilatori di bootstrap .

Si può scrivere un compilatore nel linguaggio di programmazione compilato stesso. Se quella lingua XX è nuova di zecca, devi passare attraverso un passaggio temporaneo che prevede la scrittura di un interprete o compilatore minimo di un sottoinsieme di quella lingua in un altro linguaggio di implementazione (forse C), e in seguito puoi buttare via quel compilatore temporaneo o interprete (che non deve essere "buono", solo per essere abbastanza per compilare l'altro compilatore). Una volta compilato il compilatore XX scritto in XX, puoi eliminare il compilatore temporaneo.

Spesso (ma non sempre) il sistema di runtime è in parte scritto in C (in particolare il Garbage Collector ).

Notare che bones è un compilatore di Scheme e un runtime interamente scritti in sé (e puoi trovare molti altri esempi di implementazioni completamente avviate).

A proposito, è conveniente usare C come lingua di destinazione dei compilatori .

Oggi, molte implementazioni di linguaggi di programmazione sono software libero o open source . Sentiti libero di studiare (e forse contribuire a) il loro codice sorgente!