Mach 系统语言概览

Mach 是一种为重视透明度和可维护性的开发者设计的静态类型、编译系统编程语言。其核心目标是消除“隐藏行为”，确保编写的代码正是计算机执行的内容，没有隐式魔法或自动抽象。

核心设计哲学

Mach 建立在这样的原则上：计算机不是魔法，编程语言不应助长这种幻觉。该语言更注重长期的可维护性和简洁性，而非短期的开发者便利。

优先原则

  • 显式性：Mach 故意冗长。设计遵循‘你看到的就是你得到的’（WYSIWYG）方法，确保程序员不会看到任何隐藏的行为。
  • 简洁性：该语言设计为易于学习、阅读、编写和维护。
  • 可维护性：语义被选择以确保代码在较长时期内保持可管理。

非优先原则

  • 内置功能：Mach 不包含“自带电池”功能；特性被有意地从核心语言中省略。
  • 灵活性：语言避免提供多种实现相同结果的方式，以保持一致性。
  • 代码精简：冗长被视为换取清晰度的有意义的权衡；更多代码不被视为更差的代码。
  • 自动安全：安全被视为程序员的决定，而不是语言施加的限制。Mach 不会阻止程序员执行危险操作。

技术实现与工具链

Mach 是一个自托管编译器，意味着它是用 Mach 编写并能够自行构建。它在不依赖 LLVM 或其他外部依赖的情况下开发，社区认为这对于其规模的项目来说是尤为令人印象深刻的成就。

命令行界面 (CLI)

Mach 通过 mach 命令提供统一的工具链：

Command Description
build 将当前项目编译为可执行文件或目标文件
run 构建然后执行当前项目
test 构建并运行项目测试
dep 管理 vendored 依赖（列表, 添加, 删除, 同步, 供应）
init 脚手架一个新项目
doc 从源文档注释生成 Markdown 参考文档

语法示例

Mach 的语法在保持显式性的同时设计为直观。以下是基本语言构造的示例。

Hello World

use          std.runtime;
use print:   std.print;

$main.symbol = "main\);fun main(argc: i64, argv: **u8) i64 {
    print.println("Hello, World!");
    ret 0;
}

递归斐波那契

use          std.runtime;
use print:   std.print;

fun fibr(n: u64) u64 {
    if (n < 2) {
        ret n;
    }
    ret fibr(n - 1) + fibr(n - 2);
}

$main.symbol = "main\);fun main(argc: i64, argv: **u8) i64 {
    print.printf("fib(%d) = %d\n", 10::i64, fibr(10));
    ret 0;
}

社区讨论与分析

Mach 语言在 Hacker News 上发布后，引发了关于其设计权衡和性能的讨论。

性能与优化

社区成员观察到 Mach 目前比 C 慢，有些人指出在某些基准测试中大约慢四倍。这导致了关于未来计划通过高级优化通道提高执行速度的问题。

安全 vs. 控制

该语言关于安全的立场——将其留给开发者——引起了关注。虽然一些用户赞赏其“反魔法”哲学，但其他人质疑现代安全特性，如安全/不安全代码分离或代数类型，是否能在不引入隐藏行为的情况下提供透明性。

实现成就

贡献者和观察者赞赏该项目完全自托管且避免了像 LLVM 这样的外部依赖，考虑到两年的开发时间，将这项工作描述为“不可思议的令人印象深刻”。

"不使用 LLVM 就能开发出如此多的功能确实令人印象深刻。但我不清楚从文档中看出为什么开发者会想使用 Mach 而不是 Go 或 C。"

当前状态

Mach 是一个在 MIT 许可证下的开源项目，目前正在开发 macOS 后端。

Sources