启示录#1 中引入的“语义模型”是什么？

Question

在《启示录》#1 中，拉里写道，我还强调：

Raku 将支持映射到单个语义模型的多种语法。其次，该单一语义模型将依次映射到多个平台。

我对 Larry 在写“单一语义模型”时可能意味着什么有一些模糊的概念：

• 图灵完备的语言/自动机；和/或

• 什么变成了6model；和/或

• 什么变成了 NQP/nqp。

（我在谷歌上搜索并找到了一些讨论，例如slashdot 上的这个，但它们同样含糊不清。）

也许比回答他当时的想法更重要的是已经发生的事情。

他的表述听起来很像它可能映射到NQP 和/或 nqp（在 Raku/NQP/nqp/NQP 后端架构的中间）。

（如果是这样，大概那个模型是由 nqp 相当于 Raku 的烤肉“指定”的？）

或者，根据 Liz++、QAST 或 RAST？

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我知道我认为谁能够最好地回答我的主要问题（在标题中），但也许其他人知道？

Answer 1

Apocalypse #1 代表了 Larry 在将我们引导到我们今天所知道的 Raku 语言的过程中的一些最早的想法。在语言设计过程的早期，我并没有参与其中，因此我给出的任何答案自然都会涉及尝试想象当时已知的情况。有了这个相当重要的警告，让我们来看看。

语法是关于我们写的单词和符号。语义是关于事物的含义。例如，假设我们使用的语言有中缀运算符之类的东西，并且有一个拼写为 的运算符+。我们可能会写出表达式a + b。语义告诉我们这意味着什么。尽管许多编程语言都具有这种语法，但它们在与之相关的语义（即含义）上却大不相同。例如：

• 在C，它取决于类型a和b。它可能意味着某种数字加法（有一大堆基于整数、整数等级、浮点数等的规则）。但是，如果a是一个指针并且b是一个整数，那么根据指针大小，实际上也有一个偷偷摸摸的乘法。
• 在 C++ 中，请参阅 C 中的定义，但也可以是对运算符重载的函数调用，和/或在对操作数应用转换规则后获得的任何这些语义。请不要问我这些规则是什么。
• 在 Java 中，它也按类型进行；它可能意味着数字加法，也可能意味着字符串连接。
• 在 JavaScript 中，它可能是数字加法或字符串连接，但它是在运行时根据规则决定的。不，也不要问我这些。
• 在 Raku 中，它是对 的函数调用infix:<+>，这意味着无论标准库决定它意味着什么。

对我来说，语义模型是描述语义的系统方式。这可能以以下一种或多种形式存在：

• 试图描述事情应该做什么的书面（自然语言）规范
• 一个试图描述事物做什么的可执行规范（如 Raku 规范）
• 使用数学形式的语义表达，例如操作语义或指称语义
• 用其他语言实现的解释器（在这种情况下，我们依赖于它的语义模型）
• 翻译成其他语言的编译器（同样，我们依赖目标语言的语义模型）

正如我们观察到的语法a + b可能会映射到不同语言的许多不同语义，我们也可以将许多语法映射到同一组语义。即使在标准乐中也是如此。写作$a + $b和infix:<+>($a, $b).

虽然这可能提供了一些答案，但阅读您引用的部分之后的段落很有趣。以下是注解。

多种语法听起来像是一件坏事，但它们对于语言的发展来说确实是必要的。

我认为“进化”的使用在这里很重要，因为允许语言的语法以受控方式改变，实际上确实允许语言语法的不同突变共存。此外，适者生存可以适用（并且什么是合适的很可能是使用语言的上下文的函数）。鉴于语法是语言的接口，例如，什么值得霍夫曼化，可以随时间或在上下文中改变，期望它可能会发展，同时仍然提供对相同底层行为集的访问并不是不合理的。

无论如何，我认为我们可以将其视为预见功能，例如用户定义的运算符和俚语。

在某种程度上，我们在 Perl 5 中已经有了一个多语法模型；每次使用 pragma 或模块时，都在扭曲正在使用的语言。

我觉得这部分有点奇怪，因为“语言”不仅是句法，也是语义，实际上很多 pragma 改变了语义而不是（只是）语法。另一方面，它确实说“在某种程度上”，这是一个很好的避险手段。:-)

只要从模块顶部的声明中清楚地表明您使用的是哪个版本的语言，这不会造成什么问题。

这意味着语言突变是有范围的事物。它们最终是词法范围的，而不仅仅是文件范围的。这并不完全令人惊讶。在设计过程中似乎越来越多地意识到词汇范围的实用性。

从 Perl 5 到 Perl 6 本身的迁移是一个特别有力的例子，说明对多种语法的支持将如何允许持续发展。

这表明当时的想法是 Perl 5 和 Perl 6（现在的 Raku）有足够的共同点，它们可以共享一个语义模型，并运行在同一个运行时之上。正如我们所知，事情并没有这样发展，但是在编写启示录 #1 的时候，我可以想象这是一个假设。事实上，它可能在很长一段时间内保持不变。例如，PONIE（尝试在 Parrot VM 上运行 Perl 5 的项目）在数年后仍在进行中。

实际上，随着语言设计的出现，允许这样做的单一语义模型变得不切实际。出于这个原因，将 Perl 6 中的特性引入 Perl 5 的各种努力都在努力。智能匹配是这方面的典型代表，问题根本不是因为语法，而是因为语义：在 Raku 中，事物总是知道它们的类型，而在 Perl 5 中，标量可能同时包含字符串和数字表示，取决于直到那时该值的使用方式。该功能基于 Raku 语义模型中的某些内容，而 Perl 5 语义模型中没有直接对应的内容。

另一个有趣的点是，目前正在进行的 RakuAST 工作将提供 Raku 语言的文档对象模型形式。我们可以将其视为表示为对象图的 Raku 的替代语法。鉴于它也将是编译器前端用于 Raku 代码的表示，我们也可以将其视为一种与语法无关的 Raku 语义模型网关。而且，当我们真正达到拥有俚语时，可以预期它们将通过将与附加俚语语法相​​关联的语义表达为 RakuAST 节点的组合来实现 - 因此最终将根据单个 Raku 提供新语法语义模型。