通過實(shí)際創(chuàng)造一門新的編程語言，可以學(xué)到編程語言的設(shè)計(jì)思路和實(shí)現(xiàn)方法。隨著開源的普及，創(chuàng)造新編程語言的門檻一下子降低了許多。創(chuàng)造編程語言不僅可以提升你作為技術(shù)者的價(jià)值，而且還可以使你從中獲得很大的樂趣。

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大家都知道我是編程語言 Ruby 的作者，我其實(shí)還是一個(gè)編程語言迷，對(duì)編程語言的癡迷程度無人能及。Ruby 是我出于興趣鉆研編程語言的最大成果，把它稱為我興趣的副產(chǎn)品可能更為貼切。副產(chǎn)品就能如此普及看起來很了不起，但與其把它全部歸功于我的實(shí)力，倒不如說運(yùn)氣的成分更大。Ruby 已經(jīng)誕生 20 多年了，如果沒有這么多年來發(fā)生的各種事情與邂逅，根本不可能有今天這樣的成績。

進(jìn)入創(chuàng)造編程語言的世界

大家有創(chuàng)造編程語言的經(jīng)歷嗎？對(duì)于有過編程經(jīng)歷的人來說，編程語言是非常親切的存在，但是他們往往會(huì)認(rèn)為編程語言是現(xiàn)成的東西，也許誰都沒有想過自己去創(chuàng)造一門新的編程語言。這也是情理之中的事情。

與人們說話用的語言（自然語言）不同，世界上所有的編程語言都是由某個(gè)地方的某個(gè)人創(chuàng)造的。它們不是自然產(chǎn)生的，而是根據(jù)明確的意圖和目的被設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)的。所以，如果過去沒有這些創(chuàng)造編程語言的人（編程語言的作者），那么我們今天可能還在用匯編語言編程呢。

在人們剛開始編程時(shí)，編程語言就隨之出現(xiàn)了，可以說編程的歷史就是編程語言的歷史。

可能有的讀者會(huì)想：“現(xiàn)在再創(chuàng)造編程語言還有什么意義呢 ?”我稍后回答這個(gè)問題，現(xiàn)在我們先來看一下編程語言的歷史。

個(gè)人創(chuàng)造編程語言的歷史

早期的編程語言是由在工作中切切實(shí)實(shí)與編程語言打交道的人創(chuàng)造的，這些人大多就職于企業(yè)的研究所（比如 FORTRAN、PL/1 的發(fā)明）、大學(xué)（比如 LISP）以及標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)（比如 ALGOL、 COBOL）等。也就是說，設(shè)計(jì)開發(fā)編程語言是專業(yè)人士的工作，但是這個(gè)傳統(tǒng)隨著 20 世紀(jì) 70 年代計(jì)算機(jī)的普及開始發(fā)生了變化。一些計(jì)算機(jī)愛好者在擁有了自己的計(jì)算機(jī)后，出于興趣開始編程，甚至開始開發(fā)新的編程語言。

其中最具有代表性的就是 BASIC 語言。BASIC 語言原本是美國達(dá)特茅斯學(xué)院用于教學(xué)的編程語言，它的語法非常簡單，用極少的代碼實(shí)現(xiàn)了最基本的功能，所以深受 20 世紀(jì) 70 年代編程愛好者的喜愛，并被他們廣泛使用。

這些編程愛好者也開始開發(fā)自己版本的 BASIC 語言。當(dāng)時(shí)，個(gè)人計(jì)算機(jī)[1]的內(nèi)存頂多幾千兆，他們開發(fā)的 BASIC 語言就是可以在內(nèi)存如此之小的機(jī)器上工作的小規(guī)模版本。這些小規(guī)模的 BASIC 程序大小不到 1 KB，它們在 4 KB 左右的內(nèi)存上也能工作，跟現(xiàn)在需要大內(nèi)存的語言處理器比起來真是令人驚訝。

微機(jī)雜志的時(shí)代

以個(gè)人開發(fā)的 BASIC 為代表的小規(guī)模語言（Tiny 語言）處理器不久便以各種各樣的形式進(jìn)行了發(fā)布。當(dāng)時(shí)的軟件有的以 Dump list 的形式刊登在計(jì)算機(jī)雜志上，有的將程序數(shù)據(jù)進(jìn)行音頻轉(zhuǎn)換后收錄在雜志附帶的薄膜唱片（sonosheet）中發(fā)布?，F(xiàn)在的人恐怕已經(jīng)不知道薄膜唱片了吧。薄膜唱片是指塑料做的薄薄的唱片，不過唱片這個(gè)詞幾乎沒有人用了。據(jù)說當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)愛好者都用唱片播放器連接計(jì)算機(jī)來讀取數(shù)據(jù)，而不使用磁帶錄音機(jī)這個(gè)最普遍的外部存儲(chǔ)設(shè)備。

20 世紀(jì)七八十年代是計(jì)算機(jī)雜志（當(dāng)時(shí)稱為微機(jī)雜志）的全盛時(shí)期，在日本以下 4 種雜志競爭激烈。

• RAM （廣濟(jì)堂出版）
• My Computer （電波新聞社）
• I/O （工學(xué)社）
• ASCII （ASCII 公司）

這 4 種雜志中現(xiàn)在只有 I/O 仍在發(fā)行，不過也大不如前了。作為一個(gè)了解當(dāng)時(shí)情況的人，我的內(nèi)心充滿了無限感慨。

這之后，My Computer 雜志派生出了 My Computer BASIC Magazine，又發(fā)生了很多事情，繼續(xù)講下去恐怕就會(huì)變成上歲數(shù)人的敘舊了，所以點(diǎn)到為止吧。如果去問問現(xiàn)在三四十歲的程序員，相信他們中間很多人都會(huì)眉飛色舞地講起那個(gè)年代的事情。

當(dāng)時(shí)的微機(jī)雜志附帶了收錄 BASIC 的薄膜唱片，除此之外還介紹了其他幾個(gè)小規(guī)模語言，如 GAME、TL/1 等。這些語言都反映了當(dāng)時(shí)那個(gè)時(shí)代的特色。

個(gè)人創(chuàng)造編程語言的現(xiàn)狀

為什么從 20 世紀(jì) 70 年代后期到 80 年代前期開始興起個(gè)人創(chuàng)造編程語言了呢？我認(rèn)為最大的原因是當(dāng)時(shí)難以獲取開發(fā)環(huán)境。

20 世紀(jì) 70 年代后期廣泛使用的微機(jī)是 TK-80 那樣的主板裸露在外的單板機(jī)，很多都是半成品，需要自己去釬焊。這樣的機(jī)器不可能自帶開發(fā)環(huán)境之類的東西，軟件都要自己輸入機(jī)器語言之后才會(huì)工作。

20 世紀(jì) 70 年代末期才出現(xiàn) PC-8001 和 MZ-80 那樣的“成品計(jì)算機(jī)”。然而，這種計(jì)算機(jī)頂多帶一個(gè) BASIC 開發(fā)環(huán)境，因此人們很難自由地選擇開發(fā)語言。雖說市面上也有商用的語言處理器，但 C 編譯器的定價(jià)就要 19.8 萬日元，這不是普通人可以輕易買得起的。于是，人們便有了熱情去創(chuàng)造一門自己的編程語言。

可現(xiàn)在獲取語言的開發(fā)環(huán)境已經(jīng)不再是麻煩事了。各種編程語言和開發(fā)環(huán)境作為開源軟件被公開，即使是非開源的，也可以輕松地通過網(wǎng)絡(luò)得到免費(fèi)版本。這樣一來，現(xiàn)在自己創(chuàng)造編程語言豈不是沒有任何意義嗎？

我認(rèn)為，這個(gè)問題的答案為“否”。即使是現(xiàn)在，自己創(chuàng)造一門新的編程語言也是有意義的，而且有很重要的意義。

而且現(xiàn)在很多廣泛使用的編程語言也都是在開發(fā)環(huán)境容易獲取的情況下，由個(gè)人設(shè)計(jì)和開發(fā)出來的。如果個(gè)人開發(fā)編程語言真的沒有意義，那么 Ruby、Perl、Python 和 Clojure 這些語言也就不會(huì)誕生了。

不過即便如此，我認(rèn)為 Java、JavaScript、Erlang 和 Haskell 這些語言也可能會(huì)以其他形式出現(xiàn)，因?yàn)樗鼈儠?huì)作為業(yè)務(wù)和研究的一環(huán)被開發(fā)出來。

為什么要?jiǎng)?chuàng)造新的編程語言

那么如今個(gè)人設(shè)計(jì)開發(fā)編程語言的動(dòng)力究竟是什么呢？回顧我自身的經(jīng)歷以及參考其他語言作者的意見，我認(rèn)為有以下幾點(diǎn)理由。

• 提高編程能力
• 提高設(shè)計(jì)能力
• 打造個(gè)人品牌
• 獲得自由

首先，編程語言的實(shí)現(xiàn)可以說是計(jì)算機(jī)科學(xué)的綜合藝術(shù)。作為語言處理器的基礎(chǔ)，詞法分析和語法分析也可以應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)通信的數(shù)據(jù)協(xié)議的實(shí)現(xiàn)等方面。

實(shí)現(xiàn)語言功能的庫和實(shí)現(xiàn)其中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這正是計(jì)算機(jī)科學(xué)要做的事情。尤其是編程語言的應(yīng)用范圍廣泛，很難事先預(yù)測會(huì)被用于什么方面，因此庫和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)難度也就更大，但也變得更加有意思了。

另外，編程語言還是人與計(jì)算機(jī)間的接口。設(shè)計(jì)這樣的接口，就需要深入考察人是如何思考問題的、下意識(shí)中有什么樣的期待。反復(fù)進(jìn)行這樣的考察，對(duì)編程語言之外的應(yīng)用程序接口（API）設(shè)計(jì)、用戶界面（UI）設(shè)計(jì)，甚至用戶體驗(yàn)（UX）設(shè)計(jì)都是有益的。

提升個(gè)人品牌

也許有人會(huì)感到意外，實(shí)際上在 IT 行業(yè)，對(duì)編程語言感興趣的人不在少數(shù)。這是毋庸置疑的，因?yàn)榫幊膛c編程語言有著切不斷的關(guān)系。以編程語言為主題的活動(dòng)和會(huì)議等往往都會(huì)吸引很多人參加，由此我們也能感受到編程語言的魅力。正因如此，很多人在網(wǎng)上發(fā)現(xiàn)新的語言后就會(huì)開始嘗試。就拿 Ruby 來說，它在 1995 年被發(fā)布到網(wǎng)上之后，僅僅 2 周左右就吸引了 200 多人加入郵件列表，著實(shí)令人驚訝。

可是，雖然有很多人愿意嘗試使用新的編程語言，卻幾乎沒有人會(huì)去設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一門編程語言，而且是超越雜志提及的“小兒科語言”那種程度的能夠?qū)嵱没木幊陶Z言。但我保證，僅憑設(shè)計(jì)出一個(gè)實(shí)用的編程語言這一點(diǎn)，你就會(huì)得到人們的尊敬。

在這個(gè)開源的時(shí)代，技術(shù)人要想生存下去，在技術(shù)社區(qū)的存在感是非常重要的。雖然技術(shù)人只要開源其軟件就能達(dá)到站穩(wěn)腳跟的效果，但編程語言的“特殊感”會(huì)進(jìn)一步提升其品牌效應(yīng)。

樂趣第一

另外，編程語言的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)比任何事情都更有趣。的確如此。與計(jì)算機(jī)科學(xué)相關(guān)的具有挑戰(zhàn)性的工程也是這樣。設(shè)計(jì)編程語言還可以幫助使用這門語言的程序員思考，甚至左右他們的想法，這一點(diǎn)也非常有意思。

通常來說，編程語言有一種從別處獲取的、不容侵犯的感覺。如果是自己創(chuàng)造編程語言，就完全沒有這個(gè)問題。你可以按照自己的喜好進(jìn)行設(shè)計(jì)，如果不滿意或者有更好的想法，也可以自由地修改。從某種意義上來說，這是終極的自由。

編程在某種意義上是對(duì)自由的追求。通過親自編程，我們可以獲得單純使用他人的軟件時(shí)享受不到的自由。至少對(duì)我來說，這是編程的一個(gè)重要?jiǎng)訖C(jī)。于我而言，創(chuàng)造編程語言是獲取更高程度自由的手段，也是我的樂趣與快樂的源泉。

為什么創(chuàng)造新編程語言的人不多

雖說自己創(chuàng)造一門編程語言有這么多好處，但并不是每個(gè)人都會(huì)去做。正如上文所說的那樣，對(duì)編程語言感興趣的人雖然有一些，但著手去創(chuàng)造編程語言的人幾乎沒有。說是“感興趣的人有一些”，但從占總?cè)丝诘谋壤齺砜?，其?shí)少到可以算作誤差范圍的程度，更不用說有動(dòng)力去創(chuàng)造新編程語言的人了，就算沒有也不足為奇。

我自己在關(guān)注編程語言幾年后就著了迷，但是在進(jìn)入大學(xué)主修計(jì)算機(jī)科學(xué)之后，才注意到并不是所有人都對(duì)編程語言感興趣。這是因?yàn)槲以谄У泥l(xiāng)下長大，周圍沒有喜歡編程的人可供比較。這一點(diǎn)對(duì)我來說也不知道是幸還是不幸。

“難道我跟別人不一樣？”意識(shí)到這一點(diǎn)的時(shí)候，我很震驚。因?yàn)楫?dāng)時(shí)的微機(jī)雜志上刊登了很多關(guān)于 TL/1 等編程語言的文章。我本以為對(duì)編程感興趣的人（和我一樣）很可能也會(huì)對(duì)編程語言著迷，但實(shí)際上并非如此。

本來就對(duì)編程語言不感興趣的人自不用說，即使是感興趣的人，也很難走到自己設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)編程語言這一步。

關(guān)于這個(gè)問題的原因，我思考過很長時(shí)間。作為編程語言設(shè)計(jì)者，在參加編程語言相關(guān)的活動(dòng)時(shí)，我也曾以過來人的身份鼓勵(lì)別人嘗試一下，但結(jié)果總是不盡如人意。當(dāng)然，萬事開頭難，開始一件新的事情是需要很大勇氣的。但即使是這樣，反響也太差了。

沒必要想得很難

問了很多人之后，我才知道大家為什么不去著手嘗試了。那是因?yàn)榫退阌信d趣創(chuàng)造一門新的編程語言，在開始之前多半也會(huì)有某種心理障礙，也就是覺得“編程語言有現(xiàn)成的，本來就不需要自己去設(shè)計(jì)和開發(fā)”。難得有那么幾個(gè)人不會(huì)產(chǎn)生這種心理障礙，卻又覺得語言的實(shí)現(xiàn)似乎很難。也就是說，他們覺得編程語言很有趣，自己也想做做看，卻不知道如何去實(shí)現(xiàn)。

仔細(xì)想來，關(guān)于編程語言的實(shí)現(xiàn)的書雖然出乎意料地出版了很多，但大部分都是大學(xué)教材的難度，非常不容易理解。另外，與編譯原理有關(guān)的“文法類型”和“Follow 集合”等晦澀的術(shù)語也頻繁出現(xiàn)。

但是認(rèn)真想一想，我們的目的是出于興趣創(chuàng)造自己的編程語言，而不是去掌握編程語言的實(shí)現(xiàn)所需的所有知識(shí)。如果你認(rèn)為在沒有完全掌握正確的知識(shí)之前就無法著手創(chuàng)造編程語言，那就大錯(cuò)特錯(cuò)了，你的熱情會(huì)被逐漸消磨殆盡。

成就一番偉大的事業(yè)首先需要的就是熱情，不能保持熱情是不行的。一旦有了創(chuàng)造編程語言的熱情，就應(yīng)盡快開始，以后再根據(jù)需要慢慢地掌握所需的知識(shí)即可。