Своя поверхность: как написать тот же язык по-французски

Обычный язык программирования пишут по-английски, и это не решение, а привычка, которую никто не пересматривал. if, while, return — английские слова, и человек, для которого английский не родной, каждый день читает код на языке, на котором не думает.

flang устроен иначе: слова языка живут в таблице, а не в грамматике. Сегодня таблица знает четыре набора слов — русский, английский, эсперанто и китайский, — и все четыре равноправны: компилятор не спрашивает, на каком языке написан файл, он просто узнаёт слова.

Эта глава — про то, как это сделано и как добавить пятый.

Одна программа, три записи, одно дерево

В репозитории лежит факториал, записанный трижды: examples/rosetta/factorial.flang, examples/surfaces/factorial.eo.flang, examples/surfaces/factorial.zh.flang. Вот одна и та же функция на трёх поверхностях:

тотальная функция «Произведение»
  принимает элементы: список числа
  возвращает число
  пример «Произведение четырёх»
    дано элементы равно [1, 2, 3, 4]
    ожидается 24
  свёртка элементы начиная с 1 как акк и эл → акк умножить на эл

totala funkcio «Produto»
  akceptas eroj: listo de nombro
  redonas nombro
  ekzemplo «Produto de kvar»
    donite eroj egalas [1, 2, 3, 4]
    atendata 24
  faldo eroj komencante per 1 kiel akumulo kaj elem → akumulo fojoj elem

完全 函数 «乘积»
  接受 诸项：列表 数字
  返回 数字
  示例 «四数之积»
    给定 诸项 等于 [1，2，3，4]
    期望 24
  折叠 诸项 起始于 1 作为 累加 和 当项 → 累加 乘以 当项

Это не «перевод документации» и не три похожих файла. Проверяется утверждение так — командой, которую можно повторить:

$ flang check examples/rosetta/factorial.flang
$ flang check examples/surfaces/factorial.eo.flang
$ flang check examples/surfaces/factorial.zh.flang

Все три отвечают «проверено — разбор, типы, завершаемость, ядро и примеры; замечаний нет». А flang ast показывает, почему: деревья разбора совпадают по форме — пять функций, одинаковая структура узлов, одинаковые типы и примеры. Отличаются только имена, которые написал автор. Замер сделан на выпуске 0.7.3 сравнением вывода flang ast у всех трёх файлов.

Отсюда практическое следствие: программу, написанную по-китайски, читает и печатает в C тот же компилятор, что и русскую. Поверхность не влияет ни на доказательство завершения, ни на печать в целевые языки — она кончается на лексере.

Где живут слова

Таблица — в flang/self/lexer.flang, то есть в самом компиляторе, написанном на самом языке. Две формы записи, обе строками:

|тотальная:total|total:total|totala:total|完全:total|
|total@ru:тотальная|total@en:total|total@eo:totala|total@zh:完全|

Первая отвечает на вопрос «какое понятие стоит за этим словом» — ею работает разбор. Вторая — обратная: «каким словом назвать это понятие на такой-то поверхности», и ею работает диагностика, чтобы цитировать ошибку словами того языка, на котором человек писал файл.

Понятий в таблице 150 (счёт: все пары понятие@поверхность в flang/self/lexer.flang на 0.7.3). Открыты они так:

На всех четырёх открыто 133 понятия. У семнадцати слова где-то нет — и это не недоделка, а записанное решение.

Поверхность не обязана быть полной

Самый поучительный пример — эсперанто и слово модуль.

В эсперанто «modulo» называет и программный модуль, и остаток от деления. Второе значение в таблице уже занято: modulo отдано понятию «остаток от». Одно слово не вправе называть две конструкции — значит эсперантская поверхность здесь молчит, и файл factorial.eo.flang пишет заголовок английским словом module:

module «Faktorialo»

Автор примера объясняет это прямо в комментарии к файлу: «выбор термина принадлежит владельцу языка, а не переводчику».

Вот все семнадцать понятий, у которых на какой-то поверхности слова нет:

Видно закономерность: не открыт прежде всего слой доказательств — на эсперанто и китайском ещё не выбраны слова для обеспечивает, требует, индукция по. Файл на такой поверхности пишет недостающее понятие словом другой поверхности, и компилятор это принимает: смешивать слова разрешено, потому что понятие одно.

Что придётся решить, а не перевести

Поверхность — это не словарь, и главная работа в ней не переводческая.

Слово должно быть одно на понятие. История с modulo — не исключение, а типичный случай: в любом естественном языке найдётся слово, которое хочет назвать две разные вещи. Решает это владелец языка, а не переводчик, и решение записывается в таблицу вместе с причиной.

Слово должно быть отделимо. У китайской поверхности пробелов внутри фразы нет, и это разбирается отдельным правилом: 函数长度 — одно имя, а 函数 长度 — два слова. Поэтому между ключевыми словами китайской поверхности пробел обязателен, ровно как между тотальная и функция. Полноширинные ： ， （ ） при этом делят поток наравне с обычными и значат то же самое.

Буквы должны быть известны лексеру. Надстрочные буквы эсперанто (Ĉ Ĝ Ĥ Ĵ Ŝ Ŭ) стоят в таблице заглавных отдельными парами: без них Se в начале строки не свелось бы к se, и ключевое слово не нашлось бы. Для французского то же самое касается É È Ê À Ç Ô Û — их надо добавить в ту же таблицу, иначе Élément в начале строки не совпадёт с élément.

Как добавить французскую поверхность

Работа делится на четыре шага, и первый — не про код.

1. Выбрать слова. 150 понятий, из них хотя бы 133 — те, что открыты на всех поверхностях сегодня. Для каждого нужно французское слово, которое не занято другим понятием: fonction, accepte, retourne, exemple, étant donné, attendu, si, alors, sinon. Слова из нескольких слов допустимы — étant donné не хуже, чем русское вложен объект.

2. Дописать таблицу. Обе формы в flang/self/lexer.flang: прямую (fonction:function) и обратную (function@fr:fonction). Компилятор написан на самом языке, поэтому правка — это правка программы на flang, и она проходит те же проверки, что любая другая.

3. Добавить буквы. Диакритика французского — в таблицу заглавных, рядом с эсперантской.

4. Написать пример и сверить деревья. examples/surfaces/factorial.fr.flang, слово в слово с русским оригиналом. Доказательство, что поверхность вышла правильной, — не чтение, а сравнение:

$ flang check examples/surfaces/factorial.fr.flang
$ flang ast examples/surfaces/factorial.fr.flang > fr.json
$ flang ast examples/rosetta/factorial.flang     > ru.json
# деревья обязаны совпасть по форме: те же функции, узлы, типы и примеры

Если форма разошлась — где-то слово попало не на то понятие, и это видно сразу, а не через полгода на чужом коде.

Чего поверхность не даёт

Честная граница, чтобы не ждать лишнего.

Поверхность меняет слова языка, а не имена в вашей программе: «Рассчитать скидку» останется тем, что вы написали, и печать в целевой язык оставит его как есть. Она не переводит стандартную библиотеку: имена её функций — тоже написанные кем-то имена. И она не делает язык понятнее сама по себе — если правило запутано, оно будет запутанным на любом наборе слов.

Зато она снимает ровно одну вещь, которую обычно принимают как данность: чтобы писать проверяемые правила своей предметной области, не обязательно делать это словами чужого языка.