Janet 程式語言：適合腳本與嵌入的現代 Lisp

Janet 是一種現代 Lisp 方言，優先考慮簡潔性、可嵌入性和易於分發。它被設計為一種具有第一類函式、詞法區塊作用域的命令式語言，且僅由八個主要指令組成的小型核心：do、def、var、set、if、while、break 和 fn。

原生分發與二進位編譯

Janet 允許開發者將程式編譯為靜態連結 Janet 執行階段的原生可執行檔。此過程是透過將 Janet 程式碼編譯為位元組碼，將該位元組碼寫入一個初始化 Janet 執行階段的 .c 檔案，然後使用系統 C 編譯器編譯該 C 檔案來實現的。

此分發模式的主要優點包括：

  • 零依賴二進位檔：程式可以共享，無需最終使用者安裝 Janet 執行階段或專案依賴。
  • 小佔用空間：簡單的 "hello world" 二進位檔（Janet 1.27.0 在 aarch64 macOS 上）重量不到一兆字節（約 784K），已包含垃圾收集器和位元組碼編譯器。
  • 執行時評估：由於位元組碼編譯器已包含在二進位檔中，程式可以在執行時評估 Janet 程式碼。

進階文字解析與 PEGs

Janet 使用 Parsing Expression Grammars (PEGs) 取代傳統的正規表示式。PEGs 是結構化、可組合、第一類的解析器，相較於 regex 提供多項優勢：

  • 可預測性：它們更具可預測性且較少依賴行，允許無縫的多行文字解析。
  • 多功能性：PEGs 能解析非正規語言，例如 HTML 和 JSON，以及包含任意位元組零的二進位檔案格式。

雖然有些開發者主張 PEG 替代方案不具交換性，這可能會使除錯變得複雜，但它們仍是處理複雜文字時相較於標準正規表示式的強大替代方案。

嵌入與腳本介面

Janet 被設計為一個小型 C 函式庫，使其成為在較大應用程式中嵌入腳本介面的 Lua 可行替代方案。將 Janet 執行階段連結到 C 專案中，使開發者能夠使用一般 C 函式操作 Janet 值。

除了傳統軟體嵌入之外，Janet 也可以嵌入網站中，以建立具有可程式化 DSL 的靜態站點。此外，該語言內建了網路功能，這是其他微型解釋器常缺少的特性。

metaprogramming 與編譯時執行

Janet 透過宏提供強大的 metaprogramming 功能，並採用獨特的編譯時狀態保存方法。

宏

Janet 宏允許開發者透過操作抽象語法樹（AST）來編寫產生其他程式碼的程式碼。為了保持參照透明性，Janet 允許在宏內取消引用 literal 函式。

編譯時至執行時值傳遞

Janet 最顯著的特色之一是能夠在編譯期間將程式的狀態序列化到磁碟。當程式被編譯時，Janet 會執行所有頂層指令並取得狀態的完整快照。此快照保存：

  • 共享參考：可變值在快照恢復後仍保持可變。
  • 生成器：生成器會記住其精確的指令狀態。
  • 閉包：閉包會在編譯時／執行時邊界上被保存。

這使得高效能最佳化成為可能，例如預先計算複雜資料（例如 reticulating splines）或透過在編譯時讀取檔案來嵌入資產。

語言設計與語法

Janet 離開 Lisp 傳統，以提升現代開發者的舒適度：

  • 命名慣例：它取代了傳統 Lisp 術語；例如，CAR 是 first，PROGN 是 do，LAMBDA 是 fn，而 SETQ 是 set（儘管有些來源指出 def 用於不可變的綁定）。
  • 集合類型：該語言同時提供可變與不可變的集合。不可變集合使用值語義，而可變集合（前綴為 @）使用參考語義。
  • 語法糖：Janet 包含匿名函式的速記法（|(+ 1 $)）、用於參數展開的 "splats"（;args），以及使用反引號來避免逃脫序列的靈活字面量字串。

社群見解與權衡

開發者間的討論凸顯了使用 Janet 時的一些實際考量：

  • 效能：使用者報告啟動時間非常快，有一位使用者透過 hyperfine 指出 1.4ms 的啟動時間，使其成為系統腳本相較於 dash (1ms) 的具競爭力替代方案。
  • Shell 整合：sh 第三方函式庫提供了一個用於管道與重新導向的 DSL（例如 ($ find . -name *.janet | say)），一些使用者聲稱這使 Janet 成為 Bash、Python 或 Awk 在較長系統腳本上的可行替代方案。
  • 批評：有些使用者指出缺少套件管理版本控制以及進階函式庫的稀缺（例如複雜的 HTTP 路由）。其他使用者則表達了對靜態類型的偏好，或對 Lisp 方言普遍使用括號的厭惡。

Sources