Syntax with Purpose in a Programming Language

TL;DR: 编程语言的语法不是随意的，它应该准确反映语言底层的计算模型和心智模型，而不是为了“熟悉”或“省字”而胡乱拼凑。 ## 语法的真实作用 许多人把编程语言的语法当作一堆为了少打字或“提供表现力”而随意塞进去的东西——比如 Python 的《The Zen of Python》说“Write less”。但这毫无保证，语法设计的好坏直接决定了语言能否清晰表达意图。我正将一个 C++ 数据库内核重写为 OCaml，在这个过程中深刻体会到语法对心智模型的影响。 ## OCaml 中的 `let in`：嵌套与作用域 在 OCaml（以及 ML 家族的其它语言）里，`let in` 是一个表达式：你先给一个变量取个名字，再给它一个值，然后 `in` 后面的表达式会在这个绑定下求值。这跟 C 语言里的变量赋值不一样。C 里的变量更像“内存盒子的名字”，而 `let in` 则更接近 lambda 演算中的替换——没有赋值，只有将名字替换成对应的表达式。 ```ocaml let x = 1 in let y = x + 2 in y * 3 ``` 你可以像嵌套函数一样嵌套这些绑定，它本质上是柯里化的。关键是 **语法要告诉你正在做什么**。在模块层级，OCaml 也用 `let` 但没有 `in`，因为求值的终点是模块而不是下一个内部表达式。而在函数内部，你又可以看到 `in` 来分隔不同的作用域。这种语法上的细微差异，恰恰反映了语言语义上的不同——前者是“在模块范围内定义”，后者是“在表达式局部绑定并继续求值”。 ## Lisp 与 Clojure：一致的列表与向量语法 Lisp 里用 `let` 做局部绑定： ```elisp (let ((b 2)) (+ a b)) ``` 这里看到一个列表的列表：外层的 `let` 表达式是一个列表，其第一个子列表是绑定列表，每个绑定又是一个两元素列表（变量名和值）。结构非常一致：你只需要理解“列表”这一种数据结构，然后 `let` 特意按照特定的方式解释它。 Clojure 则用向量来实现同样的效果： ```clojure (let [b 2] (+ a b)) ``` 这里用了 `[b 2]` 这样的向量，不再是列表的列表。但阅读器（reader）按相同方式解读：成对地取元素作为（值，标签）。实际上 Clojure 也允许用 map 形式（`{key value}`）来做绑定，只是加上逗号后读取器会忽略逗号。无论哪种写法，核心思想是一样的：**语言提供一个统一的元素（如列表、向量、map），然后在不同上下文（如 `let`、`fn`、`cond`）中用同一套规则去解析它**。这种一致性减少了认知负担。 ## JavaScript 的语法灾难 JavaScript 的语法是绝对糟糕的。它本应是一个 Scheme（一种交互式、类 Lisp 的语言），但因为 90 年代 Java 和 C 流行，为了“熟悉感”硬生生改成了类 C 的语法。结果就是，它试图表示它本不是的东西。这种“熟悉”只是“更糟就是更好”的论点。JavaScript 的语法没有统一的底层语义支撑，而是充满了历史遗留的特殊规则和特殊情况。 ## 我的语言 Saul：统一性设计 我正在写一门叫 Saul 的语言，它是一个不完全的图灵完备语言，保证全函数性质（所有函数都会终止）。这在数据库设计中很重要，因为像 PL/pgSQL 这样允许任意递归的语言是一支巨大的脚枪。Saul 的语法灵感来自 Prolog 和 Smalltalk，力求统一。 例如关系（relation）的写法： ```saul integer(42) % 42 与 integer 关系关联 person("Alice") % 字符串绑定到 person plus(1, 2, 3) % plus 关系，类似函数 ``` 想法是：**整个语言的语法只有一种核心构造——关系**。变量、函数、类型都在这个框架下统一表达。这比 OCaml 那种“为了简洁抛弃统一性”的做法更好。OCaml 最初面向 .NET，后来成为独立语言，已经把自己的语法弄得支离破碎：你仍然可以输入某些古老的关键字，但格式化程序会去掉它们，结果看起来像你只是在做一种松散的双重绑定，混淆了两类本质上不同的东西。 ## 结论：语法设计不是随意的 语法的规范必须服务于语言的心智模型。当你在一门语言中写代码时，你处于一种特定的思维模式。Lisp 好的地方在于你可以随时改变处理问题的方式（宏），而对大多数语言来说，你只能使用语言提供的有限抽象。这些抽象背后应该有一个动机，而不是为了证明某个特殊规则或者让新手“感觉熟悉”而随手创造。如果语法不能清晰地告诉你每个语句代表什么，不能表达求值项在封闭世界假设下的操作，那它就是糟糕的设计。 这绝不是琐碎的抱怨。虽然它真的让我很抓狂。 Source: [https://www.youtube.com/watch?v=_HLZoeFREFo](https://www.youtube.com/watch?v=_HLZoeFREFo)