3.1 引言
譯者：飛龍
協(xié)議：CC BY-NC-SA 4.0
第一章和第二章描述了編程的兩個基本元素：數(shù)據(jù)和函數(shù)之間的緊密聯(lián)系。我們看到了高階函數(shù)如何將函數(shù)當(dāng)做數(shù)據(jù)操作。我們也看到了數(shù)據(jù)可以使用消息傳遞和對象系統(tǒng)綁定行為。我們已經(jīng)學(xué)到了組織大型程序的技巧，例如函數(shù)抽象，數(shù)據(jù)抽象，類的繼承，以及泛用函數(shù)。這些核心概念構(gòu)成了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，來構(gòu)建模塊化，可維護(hù)和可擴(kuò)展的程序。
這一章專注于編程的第三個基本元素：程序自身。Python 程序只是文本的集合。只有通過解釋過程，我們才可以基于文本執(zhí)行任何有意義的計(jì)算。類似 Python 的編程語言很實(shí)用，因?yàn)槲覀兛梢远x解釋器，它是一個執(zhí)行 Python 求值和執(zhí)行過程的程序。把它看做編程中最基本的概念并不夸張。解釋器只是另一個程序，它確定編程語言中表達(dá)式的意義。
接受這一概念，需要改變我們自己作為程序員的印象。我們需要將自己看做語言的設(shè)計(jì)者，而不只是由他人設(shè)計(jì)的語言用戶。
3.1.1 編程語言
實(shí)際上，我們可以將許多程序看做一些語言的解釋器。例如，上一章的約束傳播器擁有自己的原語和組合方式。約束語言是十分專用的：它提供了一種聲明式的方式來描述數(shù)學(xué)關(guān)系的特定種類，而不是一種用于描述計(jì)算的完全通用的語言。雖然我們已經(jīng)設(shè)計(jì)了某種語言，這章的材料會極大擴(kuò)展我們可解釋的語言范圍。
編程語言在語法結(jié)構(gòu)、特性和應(yīng)用領(lǐng)域上差別很大。在通用編程語言中，函數(shù)定義和函數(shù)調(diào)用的結(jié)構(gòu)無處不在。另一方法，存在不包含對象系統(tǒng)、高階函數(shù)或類似while和for語句的控制結(jié)構(gòu)的強(qiáng)大的編程語言。為了展示語言可以有多么不同，我們會引入Logo作為強(qiáng)大并且具有表現(xiàn)力的編程語言的例子，它包含非常少的高級特性。
這一章中，我們會學(xué)習(xí)解釋器的設(shè)計(jì)，以及在執(zhí)行程序時，它們所創(chuàng)建的計(jì)算過程。為通用語言設(shè)計(jì)解釋器的想法可能令人畏懼。畢竟，解釋器是執(zhí)行任何可能計(jì)算的程序，取決于它們的輸入。但是，典型的解釋器擁有簡潔的通用結(jié)構(gòu)：兩個可變的遞歸函數(shù)，第一個求解環(huán)境中的表達(dá)式，第二個在參數(shù)上調(diào)用函數(shù)。
這些函數(shù)都是遞歸的，因?yàn)樗鼈兓ハ喽x：調(diào)用函數(shù)需要求出函數(shù)體的表達(dá)式，而求出表達(dá)式可能涉及到調(diào)用一個或多個函數(shù)。這一章接下來的兩節(jié)專注于遞歸函數(shù)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它們是理解解釋器設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。這一章的結(jié)尾專注于兩個新的編程語言，以及為其實(shí)現(xiàn)解釋器的任務(wù)。
