ARS plus plus

ARS++ ist eine Programmiersprache, die aus A++ mit dem Ziel den Anforderungen der Programmierpraxis gerecht werden zu können hervorgegangen ist.

Während A++ als Instrument gedacht ist, das beim Erlernen der Programmierung behilflich sein soll, wird mit ARS++ ein Werkzeug bereitgestellt mit dem praktische Programmierprobleme ohne Umwege 'ars'-gemäß gelöst werden können.

Wesen und Zweck von ARS++

In A++ ging es um die Konfrontation mit dem Wesentlichen der Programmierung, wogegen es in ARS++ um die Konfrontation mit der Programmierpraxis geht, um Probleme, die es durch Programmierung zu lösen gilt.

Zu diesem Zweck muss A++ zu einer Sprache ausgebaut werden, die all diesen Anforderungen genügt.

• So gibt es in ARS++ Zahlen aller Art mit den für ihre Verarbeitung zur Verfügung stehenden Funktionen. Dasselbe gilt für Zeichen, Zeichenketten und boolesche Werte. Es gibt eine reichhaltige Ein-/Ausgabebibliothek und es gibt bereits Syntaxelemente wie 'if', 'case', 'cond', 'while' und ein paar anderen.
• Dieser Ausbau reicht aber noch nicht aus, um der Konfrontation mit der Programmierpraxis standhalten zu können. Es gäbe noch keine Möglichkeit eine graphische Benutzerschnittstelle zu programmieren, es könnten noch keine Daten aus einem Netzwerk empfangen und an einen anderen Rechner verschickt werden. Bei der Datenspeicherung könnte man nicht auf bewährte und leistungsfähige kommerzielle Datenbanken zugreifen. Man würde auch vergeblich nach vorgegebenen Werkzeugen für eine komfortable Textanalyse im Stil der regulären Ausdrücke suchen. In ARS++ geht der Ausbau also noch weiter, um diesem Mangel abzuhelfen.

ARS++ ist eine Programmiersprache, die

• auf ARS basiert,
• die Funktionalität der Programmiersprache Scheme einschließt und
• durch Zusätze 'Scheme' übertrifft.

Der Name ARS++ ist abgeleitet aus:

ARS++ und Scheme

Trotz der großen Ähnlichkeit zwischen ARS++ und Scheme unterscheiden sie sich doch voneinander. Neben einigen Unterschieden im Detail ist vor allem der Grundansatz verschieden, so wie er sich in der Definition der Sprache in der EBNF-Notation darstellt.

• Die Definition von ARS++ auf www.lambda-bound.de und die Definition von Scheme in dem R5RS-Report lassen deutliche Unterschiede in der Struktur erkennen. Diejenige von Scheme weist eine erheblich größere Komplexität auf.
• In ARS++ werden folgende in Scheme angebotene Syntax-Strukturen nicht unterstützt:
  let*, named-let, do, quasi-quote, unquote, unquote-splicing.
  Alle mit ihnen konstruierten Gebilde, lassen sich ohne große Umstände in ARS++ analog mit folgenden Syntaxelementen konstruieren:
  letrec while, quote, cons, append.

Ausbau von A++ in ARS++

Erste Ausbaustufe

• Diese erste Ausbaustufe von ARS++ entspricht ganz grob: ARS + Scheme.
• Die Erweiterung von A++ in Richtung ARS++ besteht ganz einfach aus der Übernahme vorgegebener Primitiv-Abstraktionen und vorgegebener Daten.
• Die Primitivfunktionen wurden größtenteils aus der von Brent Benson freizügig zur Verfügung gestellten Bibliothek libscheme in zum Teil etwas abgeänderter Form übernommen.
• Nicht übernommen wurde die Scheme-Makrotechnik in allen Varianten und mit allen Eigenschaften sowie einige Special-Forms.
• Grundsätzlich ist es aber in ARS++ auch möglich Makros auf der Anwenderseite zu definieren.

Zweite Ausbaustufe

• Netzwerkprogrammierung
• Programmierung von Zugriffen auf eine Berkeley-Datenbank
• Programmierung von Regulären Ausdrücken
• POSIX-gemäße Ein-/Ausgabeprogrammierung

Während ARS++ in der ersten Ausbaustufe in die Nähe von Scheme rückte, erhält sie in dieser Ausbaustufe eine Funktionalität, die über Scheme hinausreicht.

Implementierung von ARS++

ARS++ ist eine Implementierung von A++ mit einer reichhaltigen Menge von Primitiv-Abstraktionen, wodurch die Funktionalität von Scheme nicht nur erreicht, sondern sogar überschritten wird. ARS++ steht für 'ARS + Scheme + Extensions'.

Die Implementierung von ARS++ basiert auf ARSAPI für C und schließt einen Compiler sowie einen Interpreter für den kompilierten Code ein.

Der Compiler ACOMP ist in Scheme geschrieben und erzeugt Code für eine virtuelle Maschine AVIM, die nach dem Vorbild der SECD-Maschine von J. Landin entworfen wurde.

In dem Scheme-Code des Compilers wurde auf Scheme-Besonderheiten verzichtet, so dass 'ACOMP' selbst-kompilierbar ist. Somit gibt es eine kompilierte Version des Compilers, die in der virtuellen Maschine 'AVIM' ausgeführt werden kann.

Der Compiler ACOMP

ACOMP kompiliert folgende Kategorien von Ausdrücken in Code für die virtuelle Maschine AVIM:

• Konstanten
• • Zahlen
  • Zeichenketten
  • #t or #f
• Symbole
• Zitationen ('quote'-Ausdrücke)
• Definitionen ('define'-Ausdrücke)
• Zuordnungsanweisungen ('set!'-Ausdrücke)
• Folgen von Ausdrücken ('begin'-Ausdrücke)
• Erzeugung von Namensräumen ('let'-Ausdrücke)
• einfache Alternativstrukturen ('if'-Ausdrücke)
• Lambda-Abstraktionen
• Makros
  Die folgenden Makros sind bereits in den Compiler eingebaut. Sie können nicht direkt in Maschinenbefehle übersetzt werden. Der Compiler muss sie zuerst in Basiskonstrukte expandieren.
  Benutzer können ihre eigenen Makros mit Hilfe der 'special form' 'defmacro' schreiben.
• • komplex-alternative Strukturen
  • • allgemeine Auswahlstruktur ('cond'-Ausdrücke)
    • spezielle Auswahlstruktur ('case'-Ausdrücke)
  • Erzeugung eines Namensraumes mit lokalen rekursiven Prozeduren ('letrec'-Ausdrücke)
  • logische Summe (OR) ('or'-Ausdrücke)
  • logisches Produkt (AND) ('and'-Ausdrücke)
  • Wiederholungsstruktur
  • • DOWHILE Struktur ('while'-Ausdrücke)
    • DO Konstrukt ('do'-Ausdrücke)
• Synthesen (Applikationen)
• • allgemeine Funktionsaufrufe
  • call with current continuation
  • spezieller Funktionsaufruf ('apply'-Ausdrücke)

A++ - ARS++ - ARSAPI

Siehe auch:

• ARS-basierte Programmierung
• A++

Externe Links:

• ausführlichere Darstellung von ARS++ auf der offiziellen Web-Site
• Georg P. Loczewski, Programmierung pur (ISBN_3-87820-108-7)