我该如何在Racket中创建一种新语言？

Question

我想创建一种新语言，其语法与Typed Racket相同，但执行时会做两件事：

1. 按照Typed Racket的要求运行给定的程序
2. 如果类型检查通过，则将输入转换为另一种语言（比如Python）。我计划编写一个从Typed Racket形式到Python语法的翻译器。

你有任何关于如何开始或指向一些框架代码的建议吗？我已经阅读了这个教程，但它主要讲述了创建新语法，而在我的情况下并不需要。

我知道如何编写Racket代码来将一种语言翻译成另一种语言，但我不知道如何同时实现上述两个功能：先将其作为另一种语言运行，然后对相同的输入进行其他操作。

- JRR

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这不完全是您想要的，但我认为它可能会有所帮助。 https://github.com/shinh/elvm 这是一种IR（中间表示）语言，可以编译成通用Lisp、Python和其他大约30种语言（其中大多数是小众语言）。而且还有一个C编译器可以输出这个IR。 - stefkin

通常在创建新语言时，步骤是将语法转换为 racket 支持的基础语言，然后 racket 将完成其余工作，但似乎你并不想在 racket 中创建新语言，所以我觉得这个问题有误导性。也许你应该研究一下 Whalesong，它更符合你的目标。 - Sylwester

Answer 1

听起来你想要创建一个带有新的#%module-begin形式的语言。这个形式可以由阅读器插入（当你在文件顶部使用#lang ....行时），也可以由语言手动编写模块时插入。无论哪种方式，它通常与你的语言定义相关联。此宏可以完全访问整个模块的未展开语法。因此，例如这样的宏：

(provide (rename-out [-module-begin #%module-begin]))
(define-simple-macro (-module-begin body ...)
  (#%module-begin
    (writeln '(body ...))
    body ...))

我希望您能创建一种编程语言，它可以做到以下两点：

1. 将代码体（作为s表达式）打印出来，以及

2. 在定义该语言的#％module-begin中运行该代码体。

您可以看到如何使用这种技术两次获取程序体，并对其进行两种不同的操作。因此，让我们尝试运行此示例。首先，将上面的示例放入名为“mylang.rkt”的文件中：

#lang racket
(provide (rename-out [-module-begin #%module-begin])
         (except-out (all-from-out racket) #%module-begin))
(require syntax/parse/define)
(define-simple-macro (-module-begin body ...)
  (#%module-begin
    (writeln '(body ...))
    body ...))

现在我们可以像这样用mylang编写程序：

#lang s-exp "mylang.rkt"
(+ 1 2)

当你运行它时，你会得到类似这样的结果：

((+ 1 2))
3

首先它会输出程序文本，然后运行它。

您可以在我撰写的一篇论文中了解更多关于这个过程的内容，该论文讨论了Video语言的这个方面。您可能还会发现美丽的Racket这本书有一些你会发现有用的例子。

- Leif Andersen