Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Clean — это язык программирования общего назначения, полностью функциональный. Изначально известный как Concurrent Clean System или Clean System, он разрабатывается группой исследователей из Университета Радбуда в Неймегене с 1987 года. Несмотря на замедление разработки языка, некоторые исследователи продолжают работать с ним. В 2018 году была основана компания, выделившаяся из основной, которая использует Clean.
Clean is a general purpose purely functional programming language. Originally called the Concurrent Clean System or the Clean System, it has been developed by a group of researchers from the Radboud University in Nijmegen since 1987. Although development of the language has slowed, some researchers are still working in the language. In 2018, a spin off company was founded that uses Clean.
Особенности
Clean обладает многими свойствами и синтаксисом, общими с более молодым родственным языком Haskell: референтная прозрачность, включения списков, охранные выражения, сборка мусора, функции высшего порядка, каррирование и ленивые вычисления. Однако Clean обрабатывает изменяемое состояние и ввод/вывод (I/O) посредством системы уникальных типов, в отличие от использования монад в Haskell. Компилятор использует преимущества системы уникальных типов для генерации более эффективного кода, поскольку он знает, что в любой момент выполнения программы может существовать только одна ссылка на значение с уникальным типом. Следовательно, уникальное значение можно изменять непосредственно в памяти. В состав дистрибутива Clean входит интегрированная среда разработки (IDE) для Microsoft Windows.
Clean shares many properties and syntax with a younger sibling language, Haskell: referential transparency, list comprehension, guards, garbage collection, higher order functions, currying, and lazy evaluation. However, Clean deals with mutable state and input/output (I/O) through a uniqueness type system, in contrast to Haskell's use of monads. The compiler takes advantage of the uniqueness type system to generate more efficient code, because it knows that at any point during the execution of the program, only one reference can exist to a value with a unique type. Therefore, a unique value can be changed in place. An integrated development environment (IDE) for Microsoft Windows is included in the Clean distribution.
Как работает Clean
Вычисления основаны на переписывании и редукции графов. Константы, такие как числа, являются графами, а функции — формулами переписывания графов. Это, в сочетании с компиляцией в машинный код, обеспечивает относительно высокую скорость выполнения программ на Clean, использующих высокую степень абстракции, согласно The Computer Language Benchmarks Game. Результаты бенчмарка 2008 года показали, что машинный код Clean демонстрирует производительность, сопоставимую с компилятором Glasgow Haskell Compiler (GHC), в зависимости от конкретного теста.
Computing is based on graph rewriting and reduction. Constants such as numbers are graphs and functions are graph rewriting formulas. This, combined with compiling to native code, makes Clean programs which use high abstraction run relatively fast according to The Computer Language Benchmarks Game. A 2008 benchmark showed that Clean native code performs similarly to the Glasgow Haskell Compiler (GHC), depending on the benchmark.
Машину ABC
Код ABC, упомянутый выше, является промежуточным представлением для абстрактной машины. Поскольку генерация машинного кода для кода ABC относительно проста, легко поддерживать новые архитектуры. Машина ABC — это императивная абстрактная машина переписывания графов. Она состоит из хранилища графов для хранения графов, которые подвергаются переписыванию, и трех стеков:
Стек A (аргументов) хранит аргументы, ссылающиеся на узлы в хранилище графов. Стек B (базовых значений) хранит базовые значения (целые числа, символы, числа с плавающей точкой и т. д.). Хотя эти значения могли бы быть узлами в хранилище графов, для повышения эффективности используется отдельный стек. Стек C (управления) хранит адреса возврата для управления потоком выполнения. Система времени выполнения, которая компонуется с каждым исполняемым файлом, создает начальный узел в хранилище графов и помещает его в стек A. Затем она начинает его вывод, вычисляя его по мере необходимости.
The ABC code mentioned above is an intermediate representation for an abstract machine. Because machine code generation for ABC code is relatively straightforward, it is easy to support new architectures. The ABC machine is an imperative abstract graph rewriting machine. It consists of a graph store to hold the Clean graph that is being rewritten and three stacks:
The A(rgument) stack holds arguments that refer to nodes in the graph store. The B(asic value) stack holds basic values (integers, characters, reals, etc.). Although these values could be nodes in the graph store, a separate stack is used for efficiency. The C(ontrol) stack holds return addresses for flow control. The runtime system, which is linked into every executable, builds a Start node in the graph store and pushes it on the A stack. It then begins printing it, evaluating it as needed.
Запуск Clean в браузере
Хотя Clean обычно используется для генерации нативных исполняемых файлов, несколько проектов позволили запускать приложения в веб-браузерах. В ныне заброшенном проекте SAPL Core Clean компилировался в JavaScript и не использовал ABC-код. С 2019 года вместо этого используется интерпретатор ABC-кода, написанный на WebAssembly.
Although Clean is typically used to generate native executables, several projects have enabled applications in web browsers. The now abandoned SAPL project compiled Core Clean to JavaScript and did not use ABC code. Since 2019, an interpreter for ABC code, written in WebAssembly, is used instead.