Neue Programmiersprache erfinden?

Question

Direkt zu Beginn: Nein, ich habe nicht vor, eine eigene Programmiersprache zu erfinden. Aber ich frage mich, was man dazu bräuchte, wenn man denn wollte.

Es gibt ja Programmiersprachen wie Sand am Meer, und alle werden doch irgendwie von einem PC umgesetzt. Aber ein gewisser Bjarne Stroustrup hat sich doch nicht gedacht: OK, machste heute mal ne neue Programmiersprache. Wie nenn ich das Ding? Ah. C++. Dann geh ich mal eben an meinen PC und sag ihm, dass es ab heute eine neue Programmiersprache gibt.

Ich hab mich das schon immer gefragt, weil ich glaube, dass es am Anfang ja ganz einfach eine Programmiersprache geben musste, um eine jeweils andere überhaupt mal zu erfinden? Klar, ich weiß, dass für neue Sprachen einfach andere schon vorhandene weiterentwickelt werden können, aber am Anfang, wie hätte man das machen können, ohne Vorlage?

Kennt jemand das genaue Vorgehen für das Erfinden einer Programmiersprache? Vielleicht jemand aus der Industrie, weil es bei vielen großen Unternehmen ja sogar eigene Programmiersprachen gibt. Muss man dafür einen Compiler programmieren? Sollte man dafür Assembler beherrschen? Wie versteht das dann der Computer?

OK, viel viel Text, aber vielleicht kennt ja jemand dafür eine kurze, knackige Antwort die das ganze vielleicht an einem Beispiel erklären könnte.

Danke schonmal ;) und LG, HugaTV

Franz1957 · Accepted Answer

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Wie man ursprünglich beginnen mußte hat klaffid ja schon gesagt. Da Du wohl auch wissen willst, wie man es heute macht: Man schreibt den Compiler oder den Interpreter (oder Systeme, die von beidem etwas enthalten) in einer höheren Programmiersprache, die es schon gibt. Meistens wird, soweit ich das überschaue, C dafür genommen. Erstens, weil C für so gut wie jeden Rechner und jedes Betriebssystem vorhanden ist, so daß man die neue Sprache auf möglichst viele Plattformen anbieten kann. Zweitens, weil C  "hardwarenah" genug ist, um sich dafür zu eignen, und drittens, weil es um C herum, besonders auf Unix, ein bewährtes Bündel von Entwicklerwerkzeugen gibt (make, lint, ...) insb. auch solchen, die speziell zum Programmieren von Compilern dienen (lex, yacc...).

Wenn auch die neue Sprache "hardwarenah" genug dafür ist, kann man sich auch das Ziel setzen, die neue Sprache in sich selbst zu programmieren, so daß der Compiler sich selbst compilieren kann. Dann kann in der eigenen Sprache weitergearbeitet werden. Das Team von Free Pascal hat in den letzten Jahren nach und nach für einige Rechnerplattformen geschafft (siehe News-Seite bei freepascal.org).

Bei den Sprachen wie Perl, Python oder JavaScript, die sehr weit von der Maschine weg abstrahieren und sich dafür auch etwas mehr Laufzeit gönnen, wäre das wenig sinnvoll, und so wird man dort wohl bei C als Entwicklungssprache bleiben, solange sich keine neue hardwarenahe, bzw. "Systemprogrammiersprache" anstelle von C anbietet. Ob Googles Go-Sprache das vielleicht sein wird? Schaun wir mal.

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Das Bisherige bezog sich auf die Software-Voraussetzungen zur Implementierung der neuen Sprache. Aber Du fragtest ja nach der genauen Vorhgehensweise beim Erfinden einer Programmiersprache. Einiges kannst Du dort nachlesen, wo die geistigen "Eltern" neuer Sprachen die Motivation beschreiben, die sie beim Entwurf ihrer Sprache bewegte. Ebenso interessant ist die manchmal harsche Kritik, die Programmiersprachen von ihren Kritikern einstecken müssen. Einer der angesehensten Informatiker warf COBOL vor, es verkrüppele den Geist, und es sei ein Verbrechen, es zu unterrichten. Studenten, die bereits mit BASIC gearbeitet hatten, hielt er dadurch für unheilbar mental verstümmelt. Man muß seine Auffassung nicht teilen, um sehen zu können, daß schlecht entworfene Einzelheiten einer Sprache denen, die sie nutzen, viel Mühe und Verdruß bereiten kann.

Für die Denkarbeit beim Entwurf einer neuen Sprache kann ich Dir kein besseres Anschauungsmaterial empfehlen als die bisherigen Dokumente zur Entwicklung von  Perl Version 6. (Siehe bei http://en.wikipedia.org/wiki/Perl_6 die unten angegebenen exterenen Links.) Diese Version bedeutet in der Entwicklung von Perl einen großen Sprung, da sie eine Menge neuer Fähigkeiten bringt, aber sich auch in ihrer Grammatik stark von den bisherigen Versionen unterscheidet. Die Neudefinition wurde von Anfang an von der Gemeinschaft der Entwickler und Nutzer in einem offenen Prozeß erarbeitet. Es wurden Vorschläge gesammelt, ausführlich diskutiert und kommentiert. In den Dokumenten ist zu vielen Einzelheiten erklärt, warum so und nicht anders entschieden wurde. Inzwischen kann man mit Perl 6 schon ganz passabel arbeiten.

klafidd · Answer

Die Frage ist, in welcher Sprache wurde denn der erste Compiler geschrieben, wenn es noch gar keinen Compiler gab, um diesen Compiler in Maschinencode umzuwandeln?

Die Antwort: In gar keiner. Die ersten Compiler wurden direkt in Maschinencode geschrieben. Natürlich war der nicht so Umfangreich un dmächtig wie heutige Compiler. Aber da es dann einen Compiler gab, konnte man neue Compiler in einer Programmiersprache schreiben, womit es für Menschen viel einfacher ist einen besseren Compiler zu programmieren. Es war also nur ein einfacher Compiler nötig, um einen komplizierteren zu kompilieren.

Wenn du heute eine neue Sprache entwickeln wolltest, wäre das viel einfacher, da du einen Compiler dafür in einer schon vorhandenen Sprache programmieren könntest.

Jakobsche · Answer

Am Anfang war es einfach. Da gab es nur die in die Mikroprozessoren eingebaute Maschinensprache. Diese orientierte sich nur an dem, was die Prozessorhardware unmittelbar konnte. Für Menschen, die nichts mit der Mikroprozessorentwicklung zu tun haben, erschließen sich solche Sprachen sehr schwer. Mit den Maschinensprache konnte man die Assemblersprachen entwickeln und übersetzen, die für Menschen eine leichter verständliche 1:1-Übersetzung der Maschinensprachen waren. Diese werden ständig weiterentwickelt, so daß sogenannte Makroassembler entstanden, die mehr konnten als die Maschinensprache. Die Fortsetzung dieser Entwicklung führte zu höheren Sprachen, die menschlichen Bedürfnissen, insbesondere der menschlichen Sprache und Symbolik (z.B. Formeln in Büchern) immer besser angepaßt waren und so Menschen zunehmend in die Lage versetzten, immer anspruchsvollere Aufgaben zu lösen, ohne noch über technische Grenzen des Computers nachdenken zu müssen. Solche Sprachen werden meist mit Kompilern oder Interpretern in die Assemblersprache des jeweiligen Prozessors übersetzt und dann mit dem passenden Assembler in die jeweilige Maschinensprache umgeformt. Je nach Anspruch des Erfinders einer Sprache war sie einfach und eng begrenzt oder verfolgte das Ziel, aus sich selbst heraus unbegrenzt erweitert werden zu können. Die Entwicklung zeigt, daß sich die Sprachen immer ähnlicher werden, je weiter sie entwickelt werden, weil die Liebhaber einer Sprache nach immer mehr Möglichkeiten und Fähigkeiten streben aber dazu nicht die Sprache wechseln wollen. Hätte man das am Anfang dieser Entwicklung schon gewußt, hätte man nur eine Sprache entwickeln müssen, mit der man alle Aufgaben lösen kann. Eine solche Sprache ist Object Pascal. Sie ist unbegrenzt erweiterbar. In den allermeisten Fällen geht das ausschließlich durch den Einsatz dieser Sprache selbst. Wo das noch nicht geht oder die Entscheidende Idee fehlt, kann man Code in Assembler einbauen. Weil auch die Entwicklungswerkzeuge (Compiler mit integriertem Assembler, IDE usw,) in Object Pascal geschrieben sind, braucht man darüber hinaus nichts für diese Weiterentwicklung außer der Hardware, auf der diese Werkzeuge verwendet werden sollen. In Form von Free Pascal Compiler und Lazarus-IDE gibt es das als weitgehend systemunabhängige Werkzeuge und Sprache nach dem Motto "Write once, compile anywhere" Zitat von (https://en.wikipedia.org/wiki/Lazarus\_%28IDE%29).

Minihawk · Answer

Früher war der Anreiz, eine Programmiersprache zu erfinden, wesentlich größer als heute. Man hatte dumme Rechner, die nur Basic verstanden und für bestimmte Aufgaben viel zu langsam waren.

Ich habe damals für meinen Oric Atmos auch eine Programmiersprache geschrieben. Dies habe ich gemacht, weil der Rechner für die Berechnung der Mandelbrotfunktion unter Basic viel zu langsam war.

Die Programmiersprache benutzte die umgekehrte Polnische Notation (UPN), was für Computer die denkbar infachst umsetzbare Technik ist. Bei UPN werden Daten und Befehle auf einen "Stack" geschrieben.

So wird z.B. eine Addition so geschrieben:

5 6 + Berechnet die Addition von 5 und 6

5 6 + 7 8 - * Berechnet (5+6)*(7-8)

Es gibt Programmiersprachen, die UPN benutzen, die bekannteste ist FORTH.

Ich habe damals Buchstaben als Kommandos benutzt, für die Berehcnung habe ich Festkomma-Arithmetik in Assembler programmiert, aber das braucht man heute bei den schnellen Prozessoren nicht mehr, ich hatte nur 1 Megahertz.

MichiG4mer9000 · Answer

Also wenn du mal eine machen willst was ich nicht denke da du es gesagt hast xD brauchst du diese sachen:

1.Richtig übertrieben gute programmierkentnisse
2.Eigenen Compiler
und so einige Sachen mehr,
du musst dir eine Programmiersprache aussuchen in der du richtig gut bist,
dein eigenes Entwicklerteam gründen oder jahre lang an der Sprache arbeiten,
eine entwicklerumgebung programmieren oder einfachen editor nehmen,
eigene Dateiendung erstellen, benutzen und modifizieren können
und mit dem Text der in der Datei steht etwas anfangen können, das wars ;) eigentlich einfach aber auch wiederrum schwer

Neue Programmiersprache erfinden?

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