探索Cowgol 2.0：一种面向小型系统的实验性编程语言

admin 3个月前 (03-08) 阅读数 30 #开源软件项目

Cowgol 2.0是一种实验性的编程语言，灵感源自Ada，专为小型系统设计，如6502、Z80等。它与众不同的地方在于，它旨在在这些设备上自举：最终目标是能够在一个8位微控制器上重建整个编译器，尽管我们还没有达到这个目标。以下是对Cowgol 2.0的详细介绍。

## 项目介绍

Cowgol是一种类型安全、现代的语言，受到Ada的启发。它的编译器用自身编写，完全自举。Cowgol的特点如下：

- 类型安全，支持现代语言特性
- 编译器用自身编写，完全自举
- 采用表格驱动，易于移植的后端（80386后端代码仅为1.2kloc，无需其他编译器更改）
- 体积小巧：80386 Linux编译器二进制文件大小为70KB（包括ELF开销），8080 CP/M编译器大小为58KB（分为两个执行文件）
- 编译速度快：在我的PC上，它可以在80ms内编译自身
- 支持全局分析：死代码删除和静态变量分配，生成体积小且高效的二进制文件

## 项目及技术应用场景

Cowgol的设计初衷是为小型系统提供一个实用的编程语言。它支持多种平台，包括但不限于Z80、8080、6502、6303、80386、ARM Thumb2、PowerPC和68000等。这使得Cowgol在复古计算、嵌入式系统开发和其他对资源有严格限制的场景中具有潜在的应用价值。

## 核心功能解析

Cowgol语言的核心功能包括：

- 强类型：不允许隐式类型转换（即使是不同宽度或符号的整数之间）
- 记录、指针等
- 支持多个输入和输出参数的子程序
- 任意嵌套的子程序，可以访问外部子程序中定义的变量
- 不支持递归，限制栈的使用（大多数目标平台不支持栈帧）
- 支持字节、字和四字运算，以在小系统上实现高效执行
- 如果在声明中赋值，支持变量类型推断
- 支持单独编译和全局分析

## 安装与配置指南

Cowgol的安装和配置相对简单。用户可以从源代码构建，也可以从最新的发布版下载源代码快照。构建指南可以在项目的“building.md”文件中找到。

## 实战案例分析

以下是一个从编译器源代码中随机选择的示例：

```Cowgol
sub Discard(node: [Node]) is
    var pending := node;
    while pending != (0 as [Node]) loop
        node := pending;
        pending := node.dlink;

# Unlink and push any children.
        if node.left != (0 as [Node]) then
            node.left.dlink := pending;
            pending := node.left;
        end if;
        if node.right != (0 as [Node]) then
            node.right.dlink := pending;
            pending := node.right;
        end if;

# Now free this node.
        Free(node as [uint8]);
    end loop;
end sub;
```

这个示例展示了Cowgol语言的一些特性，如强类型、子程序定义和嵌套循环。

## 常见问题解答

关于Cowgol的常见问题，可以在项目的“faq.md”文件中找到答案。这些问题涵盖了从编译器使用到语言特性的一系列主题。

## 发展历程与未来展望

Cowgol是一个相对较新的项目，目前仍处于开发阶段。虽然它目前存在一些未实现的特性和潜在的bug，但作者David Given及其团队正在不断改进和完善这个项目。未来，Cowgol有望成为一个在小型系统开发中更加实用的编程语言。

总的来说，Cowgol 2.0是一个值得关注的开源项目，它为小型系统编程提供了一种新的选择，具有很高的实验和实用价值。