大家好，我是 nature 編程語言的作者，自 2021 年第一次提交以來，一直到今天 nature 編程語言達(dá)到了早期可用版本。

隨著 0.5 版本的發(fā)布，nature 編程語言最初的設(shè)計(jì)目標(biāo)已經(jīng)完成，語法 API 基本穩(wěn)定，在 1.0 版本之前不會有大幅的變化。

當(dāng)前版本 nature 源碼支持編譯的目標(biāo)平臺有：

• linux/amd64

• linux/arm64

• darwin/amd64

• darwin/arm64

nature 包含一組測試用例及標(biāo)準(zhǔn)庫用來測試基本功能和語法的可用性，包含一組小型項(xiàng)目測試整體可用性，還未經(jīng)過中大型的項(xiàng)目測試。

后續(xù)的核心工作是提升 nature 編程語言的可用性，包括標(biāo)準(zhǔn)庫完善、性能優(yōu)化、收集用戶反饋以及 bug 修復(fù)。

nature 是通用開源編程語言與編譯器，期望為開發(fā)者提供簡潔優(yōu)雅的開發(fā)體驗(yàn)，能夠簡單高效構(gòu)建出安全可靠的跨平臺軟件。

特性

• ? 簡潔、自然、一致性的語法設(shè)計(jì)，即使編程初學(xué)者也能夠輕松掌握，快速上手

• ? 不依賴 llvm 和虛擬機(jī)，直接編譯為目標(biāo)平臺機(jī)器碼，并支持交叉編譯

• ? 部署簡單，基于 musl libc 進(jìn)行純靜態(tài)鏈接，無額外依賴，具備良好的跨平臺特性

• ? 完善的類型系統(tǒng)，支持泛型、聯(lián)合類型、接口、空值安全等

• ? 和 go 一樣的高性能 GC 實(shí)現(xiàn)，具有非常短暫的 STW (Stop The World）

• ? 和 go 一樣的高性能內(nèi)存分配器實(shí)現(xiàn)，類似 google/tcmalloc

• ? 高性能共享?xiàng)f(xié)程實(shí)現(xiàn)，每秒能夠進(jìn)行數(shù)百萬次的協(xié)程切換

• ? 內(nèi)置 libuv 與協(xié)程協(xié)作處理 IO 事件循環(huán)

• ? 基于純 C 實(shí)現(xiàn)的高性能 runtime 和編譯器

• ? 模塊化與包管理系統(tǒng) npkg

• ? 內(nèi)置常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和簡潔的標(biāo)準(zhǔn)庫 API 實(shí)現(xiàn)

• ? 使用 try+catch 進(jìn)行錯誤處理，match 進(jìn)行模式匹配、channel 進(jìn)行協(xié)程通信、select 進(jìn)行并發(fā)處理

• ? 遵循系統(tǒng) ABI，內(nèi)置 c 語言標(biāo)準(zhǔn)庫，可以直接調(diào)用 C 語言標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)加速代碼開發(fā)

• ? 編輯器 lsp 支持

• ○ 高性能內(nèi)存管理方式協(xié)助自動 GC

• ○ 測試 DSL，希望能夠高效穩(wěn)定利用 AI 編碼

• ○ macho 跨平臺連接器(目前缺少 macho 鏈接器導(dǎo)致 darwin 平臺無法進(jìn)行交叉編譯)

• ○ 協(xié)作式調(diào)度系統(tǒng)完善

• ○ 跨平臺編譯支持 wasm、risc64 平臺

• ○ 編譯為可讀的 go 編程語言

為什么要實(shí)現(xiàn)這樣一個編程語言?

golang 是我日常工作使用的編程語言，我一次使用 golang 時就被其所驚艷，語法簡單，編程思想簡潔自由，非常便利的進(jìn)行交叉編譯以及部署，擁有非常優(yōu)秀且高性能的 runtime 實(shí)現(xiàn)，擁有先進(jìn)的基于 goroutine 的并發(fā)風(fēng)格設(shè)計(jì)等等。

但是 golang 也有一些不方便的地方

• 語法過于簡潔導(dǎo)致表達(dá)能力不足

• 類型系統(tǒng)不夠完善

• 錯誤處理機(jī)制繁瑣

• 自動 GC 和搶占式調(diào)度的設(shè)計(jì)雖然非常優(yōu)秀，但是也讓 go 的應(yīng)用范圍受限。

• 包管理方式

• interface{}

nature 在設(shè)計(jì)理念上是對 go 編程語言的延續(xù)與改進(jìn)，并追尋一定的差異性。

在改善上述問題的同時，nature 擁有和 go 類似但更簡潔的 runtime 、GMP 模型、allocator 、collector 、coroutine 、channel 、std 等等。并且 nature 同樣不依賴 llvm ，有著高效的編譯速度，方便的交叉編譯與部署等，

基于 nature 編程語言已實(shí)現(xiàn)的特性，其適用于游戲引擎和游戲開發(fā)、科學(xué)計(jì)算和 AI 、操作系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)、命令行、以及 Web 開發(fā)等領(lǐng)域。

當(dāng) nature 完成所有特性及優(yōu)化時，預(yù)計(jì) nature 可以在任何場景替代 golang 進(jìn)行開發(fā)(轉(zhuǎn)換為可讀 golang 代碼，以最低的試錯成本的使用 nature ，并可以隨時切換回 golang)。并且作為通用編程語言 nature 可以和任何的同類型編程語言進(jìn)行競爭。[注意這還未完成]

兩年前 nature 編程語言還不能使用，但我依舊在 V2EX 進(jìn)行了分享，得到了很多鼓勵，這是讓我堅(jiān)持到可用版本發(fā)布的動力之一。

但我知道, 這依舊有些遲了，我耗費(fèi)了太久的時間，僅僅是又帶來了一個編程語言而已，畢竟這個世界最不缺的就是編程語言。但是當(dāng)我真的去思考類似“我還要繼續(xù)么？我能做好嗎？”這樣的問題的時候，我發(fā)現(xiàn)我已經(jīng)走了很遠(yuǎn)很遠(yuǎn)的路。

歡迎體驗(yàn)反饋~

GitHub:

https://github.com/nature-lang/nature

官網(wǎng):

https://nature-lang.org/

首頁包含一些語法特性示例，可以直接在 playground 嘗試

語法文檔:

https://nature-lang.org/docs/syntax

Playground:

https://nature-lang.org/playground

貢獻(xiàn)指南(點(diǎn)擊右上角切換到中文)

https://nature-lang.org/docs/contribute

nature 和 golang 一樣，有著一個自研的編譯器后端，但 nature 的源碼結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)非常的簡潔。

這讓參與 nature 編程語言的貢獻(xiàn)變得容易且有趣，不再只是編譯器前端 + llvm。

你可以參與 SSA, SIMD, 寄存器分配，匯編器，鏈接器等等有趣的工作來驗(yàn)證你的學(xué)習(xí)成果和想法。你可以通過 issue 表達(dá)你的想法，我會指導(dǎo)你參與貢獻(xiàn)。

這是我用 nature 實(shí)現(xiàn)的一些小項(xiàng)目, 我很喜歡使用 nature 編寫代碼的感覺。

輕量打包工具

https://github.com/weiwenhao/parker

Llama2 推理模型 nature 編程語言實(shí)現(xiàn)

https://github.com/weiwenhao/llama.n

綁定 raylib 實(shí)現(xiàn)的俄羅斯方塊

https://github.com/weiwenhao/tetris

nature 官網(wǎng)的 playground server api 實(shí)現(xiàn)

https://github.com/weiwenhao/playground

本文已獲授權(quán)轉(zhuǎn)載，原文：

https://www.v2ex.com/t/1132910