Có ngôn ngữ lập trình không có biến toàn cầu không?

Question

Có các ngôn ngữ mà phạm vi được xác định theo cách không mở rộng đến các chức năng được đính kèm không? Nói cách khác là có một ngôn ngữ mà một mã như sau (cú pháp Python-like):

>>> x = 3 
>>> def fact(n): 
...  print x 
...  return reduce(lambda u, v: u*v, xrange(1, n+1), 1) 
...  

sẽ đưa ra một lỗi vì x không được định nghĩa bên trong hàm fact?

Nói chung, có các ngôn ngữ có phạm vi bất kỳ chức năng nào sẽ không bao gồm các hàm được xác định trong đó không?

Chỉnh sửa: Cảm ơn các nhận xét thông tin. Lý do tôi nghĩ về việc này là tình hình của một chức năng nội bộ có quyền truy cập vào tất cả các môi trường được cung cấp bởi các chức năng chứa của nó nghe có vẻ đáng ngờ gần gũi với tôi với tình hình được mô tả bởi Joe Armstrong trong mình argument against OOP:

Bởi vì vấn đề với ngôn ngữ hướng đối tượng là họ đã có tất cả môi trường tiềm ẩn này mà họ mang theo bên mình. Bạn muốn một quả chuối nhưng những gì bạn nhận được là một con khỉ đột giữ chuối và toàn bộ khu rừng.

Cũng có liên quan là tôi nghe rằng ngôn ngữ Newspeak không có không gian tên chung, mặc dù tôi không biết nó hoạt động như thế nào.

Tôi có thể tưởng tượng vấn đề, được nêu trong nhận xét của Brian dưới đây, các chức năng tích hợp (chức năng được nhập từ __builtins__ trong Pythonspeak hoặc Hệ thống bằng nhiều ngôn ngữ khác) được trình biên dịch/trình biên dịch giới thiệu trong mọi chức năng. Sau khi tất cả họ hầu như luôn luôn được đối xử đặc biệt trong ngôn ngữ ở nơi đầu tiên. Một tùy chọn khác là đặt chúng dưới dạng các phương thức của một đối tượng được truyền như một tham số cho hàm hoặc được nhập dưới dạng một mô-đun từ bên trong.

Answer 1

Tôi sẽ cố gắng phác họa chi tiết cách hoạt động của nó trong Báo.

Bất kỳ mã nào bạn viết phải nằm trong mô-đun . Mô-đun là một loại lớp, vì trong các lớp học của tạp chí có thể chứa các lớp khác, một Module về cơ bản là một lớp cấp cao nhất - một lớp không có trong lớp khác. Điều đặc biệt về Báo chí là bạn không thể tham chiếu đến bất kỳ điều gì bên ngoài mô-đun.

Vậy làm thế nào để bạn in ra bàn điều khiển trong Báo? In ấn thuộc về lớp Console (a.k.a. Bảng điểm của Smalltalk) là một phần của mô-đun Nền tảng.Để có thể in ra bàn điều khiển, mô-đun của bạn sẽ nhận tham số của hàm tạo dựng nền tảng, nhận bảng điều khiển từ nền tảng, lưu trữ bảng điều khiển trong một vị trí và sau đó sử dụng nó để in.

Về cơ bản giống như việc tiêm phụ thuộc được thực thi ở cấp độ ngôn ngữ. IDE ngôn ngữ và thời gian chạy giúp bạn gói và khởi động chương trình của bạn, nhưng nếu bạn đang tìm kiếm thêm chi tiết - hãy truy cập Gilad Bracha's blog, xem this post ví dụ hoặc xem Newspeak Modules paper.

P.S. Báo chí không thực tế hoặc không sử dụng được, vì hồ sơ - nó được sử dụng trong môi trường công nghiệp, và bây giờ có một cộng đồng nguồn mở nhỏ (nhưng đang phát triển) xung quanh nó. Báo chí rất mới mẻ và phát triển, chắc chắn, nhưng từ kinh nghiệm cá nhân - nó khá dễ dàng và thú vị để viết chương trình.

Answer 2

Thực tế, một thứ như vậy không bao giờ tồn tại. Hãy xem xét - khi bạn in ra bàn điều khiển, bộ điều khiển đó đến từ đâu? Khi bạn đề cập đến một hàm, hàm đó đến từ đâu? Nó chắc chắn không tồn tại trên thực tế trên chồng của hàm mà bạn gọi nó từ đó. Đúng vậy - đó là toàn cầu. Thực tế là không có globals, bạn không bao giờ có thể tham khảo bất cứ thứ gì không trực tiếp trong stack hoặc heap của bạn - điều đó có nghĩa là không có hướng dẫn máy, nhờ DEP. Và đối với heap, nơi bạn sẽ nhận được một đống từ? Bạn không thể gọi một hàm hệ điều hành để cấp phát cho bạn một số bộ nhớ mới thực sự - đó là toàn cầu.

Về lý thuyết, bạn có thể tạo một ngôn ngữ hoặc chương trình như vậy, nhưng thực tế là nó sẽ giống Brainfuck hơn bất kỳ thứ gì thực sự có thể sử dụng được.

Answer 3

Tôi tin rằng bạn có thể tạo ra một ngôn ngữ lập trình mà phạm vi toàn cầu được thay thế bằng, ví dụ, một mảng kết hợp chứa các hàm và đối tượng, sau đó nó sẽ được chuyển thành môi trường làm việc cho mọi hàm được gọi.

xem xét ví dụ sau đây. Khi trong một chương trình Python thường xuyên bạn sẽ viết một cái gì đó như thế này:

import foo 

def square(x): 
    return x*x 

print(square(int(raw_input("give a number: ")))) 

trong một chương trình không có globals bạn thà viết một cái gì đó như thế này:

def main(environment): 
    environment['import']('foo') 
    environment['square'] = lambda x: x*x 
    environment['print'](environment['square'](int(environment['raw_input']("give a number:")))) 

và mã này sẽ được thực hiện trong một bối cảnh một cái gì đó như thế này:

def import_foo(modulename): 
    # dummy example 
    if modulename == 'foo': 
     import foo 

environment = { 
    'import': import_foo, 
    'print': print, 
    'raw_input': raw_input 
} 

main(environment) 

Trong một chương trình có cách tiếp cận này và không có globals, các chức năng trong chương trình có thể gần như hoàn toàn bị cô lập khỏi mọi thứ thu thập những gì họ có thể truy cập thông qua các đối số họ nhận được. Sau đó bạn có thể tạo môi trường thay thế cho các chức năng và sau đó chạy chúng trong "jails". Thư viện và chức năng sẽ giống như các thành phần điện tử trong một mạch, nơi bạn cần, nhưng cũng có thể kết nối các mảnh với bất kỳ thứ gì bạn muốn. Một ngôn ngữ lập trình được thiết kế theo kiểu này có thể có một số đường cú pháp để thuận tiện tự động chuyển một môi trường ngầm định để thực hiện các cuộc gọi, nhưng bạn luôn có thể buộc chúng sử dụng bất kỳ môi trường thay thế nào bạn muốn. Ví dụ, trong một ngôn ngữ toàn cầu, nếu bạn có thư viện được thiết kế để truy cập dữ liệu trong hệ thống tệp hoặc mạng của hệ điều hành, bạn có thể cung cấp một môi trường thay thế và giám sát I/O hoặc tạo thư viện sử dụng hệ thống tệp ảo của riêng bạn hoặc kết nối VPN thay vì hệ thống tệp và mạng thông thường.