Общие вопросы сентенциального программирования

Развитие языка Рефал и его диалекты

Язык Рефал был создан В. Ф. Турчиным для аналитических вычислений в физике. Первоначально Турчин продумал саму идею конкретизации и представил ее в виде языка, демонстративно записанного в не слишком прямо представимой форме. Например, не было понятия детерминатива, предложения имели вид, подобный

§1.1.2 E1 + (E2 * E3)= (K E1 + E2 .)* (K E1 + E3 .)

Конкретно-синтаксическая форма языка, данная в теоретической работе Турчина (см., напр. [27]) сразу же была изменена для удобства представления и работы^{5Если человек не привязан к конкретным словам, то обычно это доказывает, что он ясно осознал идеи, которые отстаивает.} . Уже при первой реализации был продуман и проверен приведенный выше алгоритм отождествления, были выброшены иерархические комментарии в начале предложений, а вместо них появились понятия детерминатива и функции.

Дальнейшая доработка потребовала процедур ввода-вывода и механизма хранения глобальных данных, что было реализовано через стеки закопанных данных. Получившийся язык Рефал-2 длительное время был практическим стандартом Рефал-систем.

В языке Рефал-4 были сделаны две попытки расширения языка. Во-первых, как и во множестве других систем, к Рефалу были достаточно механически добавлены нарождавшиеся модные объектно-ориентированные средства. Эта попытка быстро зашла в тупик и была оставлена. Во-вторых, были определены метаоперации. Это нововведение доказало свою жизнеспособность и выжило. В языке Рефал-5 [37], который сейчас является фактическим стандартом^{6Внимание! В самых последних реализациях, называемых PZ SciTE, язык без огласки чуть-чуть пересмотрен, и отражено это лишь в файлах news.txt.} , объекты были отброшены, зато последовательно была проведена как стандартная надстройка над языком идея метакодирования. В нем получили свое окончательное оформление вложенные процедуры и дополнительные условия.

Из других существующих версий языка стоит отметить Рефал-6 и Рефал+ [10], которые развивают одну и ту же линию. В реализации Рефал+ отошли от представления, принятого в [25], с тем чтобы воспользоваться современными алгоритмами сборки мусора. Вместо стеков закопанных значений в этих языках предлагаются объекты, которые имеют лишь одно значение. В частности, такие объекты используются для описания графического ввода и вывода, что полностью игнорируется в стандартном Рефале. В этих версиях позволяется объявить функцию откатной и пытаться при невозможности отождествлений обработать неудачу. Но автор этих версий проигнорировал концептуальную несовместимость неудач с общей структурой управления в языке Рефал. Из находок Рефал+, помимо новой структуры данных, стоит отметить концепцию упорядочения возможных отождествлений и возможность до некоторой степени управлять этим упорядочением (правда, в языке предусмотрен лишь переход от прямого порядка к его обращению, но уже это дает в некоторых случаях большой выигрыш в выразительности).

Наиболее заметным недостатком новых версий языка Рефал^{7Подавляющее большинство систем программирования имеют этот недостаток, но в данном случае он ощущается наиболее остро.} явилось отсутствие различения абстрактного и конкретного синтаксиса. Можно было бы просто отказаться от фиксации оформления в определении языка и дать возможность определять синтаксические расширения и представления самим разработчикам.

Стоит заметить, что нынешний язык Рефал находится в мягком концептуальном противоречии со столь блестяще реализованной в нем же идеей динамического вычисления программ. Решение исполнять ту функциональную скобку, внутри которой нет других таких скобок, было оправдано и логично при создании Рефала, а теперь оно уже мешает эффективно использовать аппарат метапреобразований. Необходимо заметить, что Рефал созрел для настоящего представления мультииерархической структуры, что позволит языку выйти на новые классы приложений. Таким образом, в ближайшее время можно ожидать появления нового сентенциального языка, реализующего идею конкретизации. Будет просто беда, если под красивой оберткой кто-нибудь подсунет в эту область концептуально непродуманное 'прагматическое' решение. Выигрыш от прагматизма будет минимальным, временным и локальным, а потери — длительными, на порядок превосходящими аналогичные для традиционных языков, и к тому же глобальными.

Именно в языке Рефал было четко показано, как выбирать структуры данных и алгоритм работы абстрактной машины для нетрадиционных вычислений и насколько это важно. В нем впервые избавились от жесткой привязки к конкретному синтаксису. Он продемонстрировал советскому программистcкому сообществу возможность альтернативных моделей вычислений, выполнив на востоке ту же роль, что Prolog на западе. В нем впервые была реализована концепция встроенных частичных вычислений программ. Он не поддался давлению моды, и этим способствовал осознанию наличия альтернатив даже в том случае, когда подходы в принципе близки. Всего этого достаточно для признания пионерской роли этого языка.