Câu hỏi trực tuyến là gì mà lý thuyết ngôn ngữ lập trình đang cố gắng trả lời?

Tôi đã quan tâm đến nhiều chủ đề khác nhau như Logic kết hợp, Tính toán Lambda, Lập trình hàm trong một thời gian và đã nghiên cứu chúng. Tuy nhiên, không giống như "Lý thuyết tính toán" cố gắng trả lời câu hỏi về "khả năng tính toán", tức là những thứ có thể / không thể được tính toán với nhiều ràng buộc khác nhau, tôi đang loay hoay tìm cách tương tự cho "Lý thuyết lập trình"

Wikipedia mô tả nó như sau:

Lý thuyết ngôn ngữ lập trình (PLT) là một nhánh của khoa học máy tính liên quan đến việc thiết kế, thực hiện, phân tích, mô tả và phân loại ngôn ngữ lập trình và các tính năng riêng lẻ của chúng.

Điều này giống như nói "mọi thứ" không thực sự cụ thể.

Sự tiến triển chung của các chủ đề thường là như vậy:

Logic kết hợp> Tính toán Lambda> Lý thuyết loại Martin Lof> Tính toán Lambda đã nhập> (Có gì đó xảy ra ở đây)> Ngôn ngữ lập trình được phát triển - có rất ít kết nối với CL /$\lambda$

Tôi có thể thấy "toán học" cơ bản liên quan đến CL / và các bằng chứng thú vị được đưa ra như là kết quả bao gồm định lý Church-Rosser và điều đó thật gọn gàng. Tuy nhiên, tôi đang đấu tranh để hiểu "mục tiêu cuối cùng" của tất cả các cam kết này? Là gì Chén thánh của PLT nếu bạn sẽ? Bây giờ nó dường như chỉ là gãi ngứa nhưng tôi thực sự không thể vượt qua cầu nối từ nghiên cứu / lý thuyết đến bất cứ điều gì thực tế.$\lambda$

Lưu ý: Tôi nhận được nó cho đến khi sử dụng -calc cho bằng chứng không thể giải quyết được. Nhưng ngoài khả năng ứng dụng vào "khả năng tính toán", tôi chỉ không hiểu và đang gặp khó khăn thậm chí hiểu được nhu cầu nghiên cứu về PLT từ POV hẹp này. Bất kỳ cuốn sách, tài liệu tham khảo nào có thể làm sáng tỏ "bức tranh lớn" của PLT?$\lambda$

Mục đích chung của PLT là làm cho kỹ thuật phần mềm công nghiệp (nói chung) rẻ hơn (cũng theo nghĩa chung), thông qua tối ưu hóa công cụ quan trọng nhất (ngôn ngữ lập trình) và hệ sinh thái công cụ liên quan.

Một số lý do tại sao toán học có liên quan:

• PL rất không tầm thường và không rõ ràng rằng họ làm đúng mà không cần bằng chứng. Các toán học đưa ra một mô hình đơn giản hóa các ngôn ngữ lập trình thực. Mô hình này cho phép chúng tôi nghiên cứu các ngôn ngữ lập trình thực trong một cài đặt đơn giản hơn nhiều, loại bỏ (hy vọng) hầu hết các vấn đề đã ở cấp độ mô hình. Ngôn ngữ lập trình thực hiện đang có thể toán học. Nói cách khác: lambda-compus là ruồi giấm, E.Coli, con bò hình cầu của PLT.

• PLT thiếu các phương pháp thực nghiệm phù hợp, sẽ tốt hơn / tốt hơn để có, vì vậy toán học được thực hiện như một sự thay thế.

• Toán học thật đẹp và sâu sắc.

• Các toán học đưa ra một phương pháp nghiên cứu đơn giản, đã thử và kiểm tra, điều này rất quan trọng để giúp sinh viên tiến sĩ tốt nghiệp. Thông thường, một số biến thể của ví dụ: Điều tra PL có tính năng XYZ thông qua việc thêm nó vào lambda-compus. Thêm các loại đơn giản cho XYZ và chứng minh loại âm thanh. Thêm thuốc generic cho XYZ và chứng minh loại âm thanh. Chứng minh một định lý tham số cho các tổng quát XYZ. Thêm các loại phụ thuộc cho XYZ và chứng minh loại âm thanh. Phát triển một loại suy luận một phần cho các loại phụ thuộc XYZ. Thêm các loại dần dần cho XYZ và chứng minh loại âm thanh. Thêm hợp đồng cho XYZ. Mỗi cái là một tờ giấy. Bạn có thể dừng lại nếu nghiên cứu sinh hoặc postdoc của bạn hết thời gian. Mỗi điều ở trên đều thú vị và sẽ mang lại cái nhìn sâu sắc về khái quát, tham số, suy luận kiểu v.v ... Đường ống này là một điều tuyệt vờicách điều hướng các vùng nước khó khăn của tất cả các ngôn ngữ lập trình có thể. Cách học thứ hai là triển khai các ngôn ngữ trong trình biên dịch, nhưng điều đó ít dễ điều khiển hơn đối với một cá nhân.

Liệu PLT có cần thiết hay không là một câu hỏi thú vị. Hầu hết các lập trình viên làm việc dường như nghĩ rằng nó không phải. Họ đã sai: hầu hết các ngôn ngữ được phát triển bởi các lập trình viên làm việc không có nền tảng PLT (ví dụ Javascript, PHP) bắt đầu khủng khiếp và tạo ra tất cả các lỗi mà các nhà lý thuyết PL đã học cách tránh. Nếu một PL được phát triển bởi một người nghiệp dư đánh vào dòng chính, các nhà lý thuyết PL cần một thập kỷ hoặc lâu hơn để sửa các lỗi rõ ràng (ví dụ: trang bị thêm một hệ thống gõ tĩnh, xem Bản mô tả). Hãy để tôi tóm tắt tình huống này:

 Every successful programming language ends up being ML! Either because 
 it was designed by a PL theorist as ML from the start, or because a 
 decade of painful evolution removes all the obvious flaws, leaving ML. ;-)

^{Ngoài ra: Tình trạng này hoàn toàn là lỗi của PLT bởi vì hầu hết trong số họ không có kinh nghiệm lập trình công nghiệp, vì vậy không thực sự biết điểm đau của các kỹ sư phần mềm làm việc là gì. Đặc biệt, vì lý do xã hội học, hầu hết các nhà lý thuyết PL cho rằng lập trình chức năng thuần túy trong các ngôn ngữ như Agda là giải pháp cho tất cả các vấn đề, không đứng vững để xem xét.}