编程语言X的设计笔记:OCaml模块的统一
作者计划设计一种名为X的新编程语言,旨在结合PolySubML的类型推断和结构化子类型,并支持OCaml的大部分功能,尤其着重于解决OCaml模块系统与普通值之间的语法和概念差异。文章详细阐述了如何在X中统一OCaml模块,包括类型别名成员、struct和sig语法、模块打开和包含、模块扩展以及抽象和存在类型等方面,并提出了改进OCaml模块系统的一些建议,例如避免使用通配符导入等。最终目标是创建一个更简洁易懂、功能强大的编程语言。
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作者计划设计一种名为X的新编程语言,旨在结合PolySubML的类型推断和结构化子类型,并支持OCaml的大部分功能,尤其着重于解决OCaml模块系统与普通值之间的语法和概念差异。文章详细阐述了如何在X中统一OCaml模块,包括类型别名成员、struct和sig语法、模块打开和包含、模块扩展以及抽象和存在类型等方面,并提出了改进OCaml模块系统的一些建议,例如避免使用通配符导入等。最终目标是创建一个更简洁易懂、功能强大的编程语言。
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本文介绍了一个名为Cubiml的编译器教程,它基于一种名为“三次二元合一”的改进型代数子类型推断系统。该系统克服了传统的Hindley-Milner系统在子类型支持方面的不足,并提供更强大、更直观的类型推断。教程以逐步的代码示例讲解Cubiml的实现,涵盖布尔值、条件语句、记录、函数、let绑定、递归let绑定、互递归以及case类型匹配等特性,最终目标是构建一个无需手动类型标注即可进行类型检查的编译器。
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PolySubML 是一种结合全局类型推断、子类型和高级多态性的编程语言。本文探讨了 PolySubML 如何设计良好的类型错误信息,并解释了现有语言在改进类型推断错误信息方面常常不足的原因。作者提出了五条规则:1. 切勿猜测或回溯;2. 不要妄下结论;3. 要求用户澄清意图;4. 允许用户编写显式类型注释;5. 不要将静态类型推断包含在运行时执行模型中。通过遵循这些规则,PolySubML 成功地解决了类型推断带来的许多常见问题,显著提高了代码的可调试性。
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本文探讨了编程语言设计中子类型的关键作用。作者从自身开发的编程语言经历出发,阐述了子类型并非仅限于面向对象编程中的类继承,而是一种更基础的概念:类型X是类型Y的子类型,意味着X值可用于任何期望Y值的地方。文章深入浅出地解释了即使在注重性能的低级语言中,子类型也至关重要,它能帮助编译器静态检查空值、别名等问题,从而提高代码可靠性,并最终促进编程语言的演进。
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本文讨论了Rust借用检查器的四个令人惊讶的局限性,这些局限性即使经验丰富的Rust程序员也可能遇到。第一个局限是借用检查器无法充分考虑match和return语句,导致在处理HashMap时需要额外的检查。第二个局限与异步编程有关,目前Rust无法表达某些异步回调的类型签名。第三个局限是FnMut闭包不允许重新借用捕获的变量,限制了异步操作中对可变状态的访问。最后一个局限是Send检查器缺乏控制流感知能力,导致某些本应是Send的Future被错误地标记为非Send。作者通过具体的代码示例和解决方法,阐述了这些局限性及其带来的挑战,并呼吁改进Rust的类型系统以提升开发效率。
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