Author: Audrey Tang

# Pugs 外典之一
Pugs 计划概述

## 何谓 Pugs 外典？

Pugs 外典（Pugs Apocrypha）是一系列采用问答体例，用来解释 Pugs 设计及实现的文件。本外典（PA01）是这一计划的纲要。

## 何谓 Pugs？

Pugs 始于 2005 年 2 月，是针对 Perl 6 语言进行的实现，由负责人 Audrey Tang（唐凤）在开发团队 （committers）与贡献者（contributors）的襄助下，进行设计及开发。

## 何谓 Perl 6？

Perl 6 是 Perl 语言的下一个主要版本，由 Larry Wall 领导的团队负责设计。Perl 是一种语境相关、多重典范的实用程序设计语言。 Perl 6 团队已表示非 常欢迎 Pugs 专案的诞生。

## Perl 6 规范是否已经制定？

截至 2004 年 12 月，Perl 6 大部份规范都已记录在一系列的纲要（Synopses） 中。虽然纲要日后还可能会 有所更改，但目前已稳定到可以实现的地步。Larry 的启示录（Apocalypse） 是许多纲要的基 础。设计团队偶尔也会发表注疏（Exegesis）解 说启示录的内容。Pugs 遵循纲要的内容，当有疑义时则参考启示录与注疏。

## 何谓 「Apocrypha」？

Apocrypha（外 典）一词源 自希腊文 απόκρυφο ς（隐藏），代表非正统的宗教典籍。根据 希腊文，单数形式应为 Apocryphon。

## 外典与 Perl 6 设计文件之关系如何？

启示录与纲要描述抽象的 Perl 6 语言规范；外典则与 Pugs 实现息息相关。就像 Parrot 设计文件， 外典也将根据 Pugs 的状态而不时更新。

## Pugs 会实现完整的 Perl 6 规格吗？

会的。Pugs 将一直以最新的 Perl 6 纲要版本为实现目标。一旦有新的纲要或修订版本出现时，Pugs 和新版不同之处，将视为 Pugs 的瑕疵。

## Pugs 是自由软件吗？

是的。Pugs 采用 GPL 第二版及 Artistic License 第 2.0b5 版放出。Artistic 2.0 最终版本一旦底定，Pugs 即会采用。

## Pugs 是否收到 Perl 基金会赞助？

没有。在接受 Perl 基金会的三份专案补 助后， Autrijus 决定捐出自己的时间，通过 Pugs 来协助 Perl 6 专案，不向 TPF 请求赞助。

## 如何取得 Pugs？

从 Subversion 或 darcs 档案库，可以取得最新版的 Pugs 源代码。在 CPAN 上，也会以 Perl6-Pugs 为名定期放出。（顺带一提，如果有兴趣针对 Subversion 的档案库进行离线开发，svk 也许对你会有帮助。只用 svn 当然亦常不可。）

## 怎么编译 Pugs？

Pugs 采用标准 Makefile.PL 编译系统；请见 README 档案的详细说明。由于 Pugs 是用 Haskell 语言写成，请先安装 Glasgow Haskell Compiler (GHC) 6.4 或以上版本。请下载所属平台的安装包；从源代码编译 GHC 得花上不少时间。

## 何谓 Haskell？

Haskell 是标准化的纯函数式编程语言，具有惰性求值（lazy evaluation）特性。虽然它有许多不同的实现可用，但 Pugs 采用了 GHC 特有的若干功能，因此必须用 GHC 来编译。

## GHC 又是什么？

GHC 是尖端的编译器与互动式环境，采用 BSD 式授权放出。GHC 本身以 Haskell 写成，能把 Haskell 编译成字节码（bytecode）、C 语言程序，和某些平台的机器码。GHC 附有完整的库函数、是数众多的语言延伸，以及强大的优化系统（借由某个 Perl 5 程序的协助）。因此，GHC 提供了解决 Perl 6 自举问题（bootstrapping problem）的最佳平台。

## 何谓 Perl 6 自举问题？

Perl 6 专案的目标是自足 执行（self-hosting）：Perl 6 编译器得用 Perl 6 本身编写，采用 Perl 6 Rules 来剖析 Perl 6 语法，而 Rules 又是 Perl 6 语言的一部份。此外，编译器产出之程序码也得包含能动态执行 Perl 6 程序代码的求值器（evaluator）。要打破这种相依循环，只有采用其它语言先实现的某些部份，然后再用 Perl 6 进行重写。

## 最初的自举计划是什么？

根据 Parrot 答客问，最初的计划是利用 Perl 5 进行自举：先扩充 Perl 5，让其执行在 Parrot 虚拟机器上（通过 B::Parrot 或 Ponie）， 再使用 Perl 5 实现 Perl 6 编译器，最后通过 p5-to-p6 转换器将编译器转译成 Perl 6。不过，虽然 Perl6::Rules 确实在 Perl 5 上实现了 Rules 的雏型，但对于构建编译器而言仍显得不够成熟。因此，自举计划转而以 C 语言替代。

## 修订后的自举计划为何？

根据一份 2005 初的建 议 书，首先应采用 C 语言实现 Rules 引擎（即 PGE）， 用它将 Perl 6 剖析成 Parrot 的抽 象语法树（AST）， 接着在 Parrot 里实现 AST 求值器。Ponie 和 p5-to-p6 仍在进行中，但已不是自举程序中的关键成份。

## Pugs 能如何协助 Perl 6 自举？

在自举程序中，常存在许多瓶颈，使得许多依赖这些瓶颈的工作无法推继续。 比如说，没有可用的 Perl 6 实现，就难以为 Perl 6 编写单元测试与标准程序库；在缺少 AST 介面的情况下，也没办法编写 AST 求值器。Pugs 为这个程序的各个层面提供可用的替代元件，因此解决了上述的困境。

## Pugs 有助于 Perl 6 语言设计吗？

在缺少可用的实现时，很难看出规范内的不一致与例外情况。然而，假如 在实现不久之后，才发现设计上的瑕疵，可能就得在重新架构上耗费许多精力。借由 提供可用的 Perl 6 实现，Pugs 可做为先期的确认平台；这样不但能趁早解决问题，也可以鼓励更多人使用 Perl 6 的特性。

## 为何选择 Haskell？

Haskell 具有许多与 Perl 6 特点相应的功能：Perl 6 Rules 与 Parsec 十分相似；两种语言里都有惰性串列求值；延续函数（continuation）则可利用 ContT 单子转换器（monad transformer）来建构。这让雏型开发工作简化很多：首支可用的直译器只花了一 星期便放出了，在第 三个星期的时候，我们已经有了可以提 供单元测试的全功能 Test.pm 模块。

## Pugs 是编译器还是直译器？

和 Perl 5 相似，Pugs 先把 Perl 6 程序编译成 AST，然后再用内建的求值器加以执行。不过，未来 Pugs 可能会提供支持多种编译器后端的编译器介面。

## 考虑纳入哪些编译器后端呢？

如果要实现编译器的话，首先很可能会是产出 Perl 6 程序码，类似 B::Deparse 模块的编译器后端。接下来则可能产出 Haskell 程序码，并交由 GHC 编译成 C 语言。到时，下一个目标很可能是 Parrot AST 介面。如果有人愿意协助的话，我们也可能再加入其它后端（譬如 Perl 5 bytecode）。

## 预定的 Pugs 开发计划为何？

Pugs 的主要/次要版本号将逼近 2*π；次版本号中的各小数位都代表一项里程碑。版本号的第三位数会在每次放出时递增。目前的里程碑 为：

- 6.0: 首次放出
- 6.2: 基本输出入与流程控制元件、可改写变数（mutable variables）与赋值（assignment）。
- 6.28: 类别（classes）与特质（traits）。
- 6.283: 规则（rules）与文法（grammars）。
- 6.2831: 类型系统（type system）与链接（linking）。
- 6.28318: 宏（macros）。
- 6.283185: 如有必要，将 Pugs 移植至 Perl 6。

## Pugs 的可移植性如何？

Pugs 可在 Win32、Linux 与多种 Unix 系统上执行。GHC 的移植者名单与下载 网页有详细的资讯。从 6.2.0 开始，Pugs 团队也会提供若干平台的安装包。

## Pugs 的速度是否够快？

在 Parsec 的强力支援下，Pugs 的解译器很快。不过 Pugs 的求值器目前暂时没有最佳化：在一般 PC 上每秒约处理 1000 个运算符，大约比 Perl 5 慢上 100 倍。这对实现雏型语言功能来说，已经够快了；假如还不能满足你的需要，请考虑帮忙开发编译器后端。

## 有 Perl 6 模组的 CPAN 吗？

没有。当前发布 Perl 6/Pugs 模块较好的方式，是交给 openfoundry.org 的提交者，将你的模块放到 Pugs 源文件档案库下的 modules/ 目录。最好能同时提供该模块的测试案例，让我们对该模块多些了解。

但情况也不是那么糟。假如你够耐心，可以等 Pugs::MakeMaker 和 Module::Install::Pugs 的出现。等到以上模块出现在 CPAN 上，表示我们已经解决了发布上的问题。你就可以开始把东西丢上 CPAN 了。当然，随时欢迎各方提供其它意见。

## Pugs 能与 Perl 5 程序库共用吗？

虽然目前还不行，但我们未来可能会照 Autrijus 之前实现 Inline::MzScheme 的方式，编写 Inline::GHC 模块，让 Perl 5 与 Haskell 模块能相互沟通。如果成功的话，架一个 Inline::Pugs 在上面也并非难事。如果不行，我们也可能写个生成 Pugs AST 码的 Perl 5 程序码解译器，让 Pugs 能执行纯以 Perl 写成的模块。再不行，也可以把 Pugs AST 编成 Perl 5 的 AST，不过这纯属臆测。

## Pugs 能与 Haskell 程序库共用吗？

目前你可以把 Haskell 程序库静态链接到 Pugs 的内建函数，只需修改 Prim.hs 内的几列程序码即 可。我们正考虑编写 hs-plugins 的简易界面，让 Pugs 能动态载入 Hasekll 程序库，甚至在 Perl 6 中内嵌 Haskell 程序码。

## Pugs 能与 C 程序库共用吗？

还不行。不过 HaskellDirect 通过前面说的 hs-plugins，似乎会是和 C、CORBA 及 COM 程序库沟通的简单方式。

## 我会 Perl 5，不懂 Haskell。我能帮 Pugs 的忙吗？

当然！Pugs 的标准程序库与单元测试都是以 Perl 6 写成的，而我们总是需要更多的测试和程序库。这方面的工作只需要懂 Perl 5，再花上几分钟熟悉少部份语法的不同之处即可。当然，过程中你也可能会学到一些 Haskell 相关的知识。

## 我会 Haskell，但不懂 Perl 5。我可以帮忙吗？

当然！Perl 6 和 Haskell 有很多相似之处，好比说基于类型的分配函数（type-based function dispatch）、以函数为值（first class functions），以及局部套用函数（currying）等等；因此，要了解语法也会简单很多。总是有许多功能的测试等着编写，不用怕找不到事情 做。

## 我会一点 Perl 6。我能用 Pugs 做什么？

先看看 examples/ 目录里的范例程序。已经有人用 Pugs 写了网站应用软件与报表系统。假如你发现 Pugs 的不足之处，请告诉我们，以便实现。

## 哪里可以学 Haskell？

Haskell 首页和 Wiki 会是不错的开始。有许多线上教程可看；Yet Another Haskell Tutorial 可能是其中最容易上手的。由于 Pugs 中大量应用单子转换器 （monad transformer），建议读读 All About Monads。书的话，Algorithms: A Functional Programming Approach、Haskell: The Craft of Functional Programming 和 The Haskell School of Expression 都是很好的入门读物。此外，freenode 的 #haskell 频道上有许多热爱 Haskell 的人可以帮忙。

## 哪里学得到 Perl 6？

Perl 6 首页有许多在线文档。每隔一两个星期，Perl.com 上会有新的 Perl 6 通信论坛摘要，想赶上 Perl 6 的开发进度者一定不能错过。在书藉方面，Perl 6 and Parrot Essentials 和 Perl 6 Now 都很有帮助。

## 要如何学习实现程序语言？

Types and Programming Languages 一定要读。Pugs 最初是 Autrijus 在自学此书时的习作；它在实作期间也一直是重要的指南。它的续集 Advanced Topics in Types and Programming Languages 同样十分重要。熟悉其它多重典范语言（如 Mozart/Oz、Curry 、O’Caml 等）可能也有帮助。此外，GHC commentary 为 GHC 的实现提供了详细的描述。

## 我想帮忙，该怎么做？

首先，发一封空白信到 perl6-compiler-subscribe@perl.org， 订阅 perl6-compiler 通信论坛。接着加入 irc.freenode.net 的 #perl6 IRC 频道，看看有什么待办事项；不妨与 #perl6 上的 Pugs 团队联系，以加入开发团队。咱们 IRC 上见！