Трансляторы языка

Для лучшего достижения целей надёжного программирования транслятору языка необходимо обладать заданными свойствами, которые сложно совместить в единой программе, поэтому целесообразно заложить несколько различных трансляторов, совместно позволяющих добиться поставленных целей. Также можно добавить, что стандарты надёжного программирования для уменьшения вероятности внесённых инструментами ошибок могут требовать сборки программы тремя независимыми трансляторами.

Можно выделить 4-е основные свойства, задающие назначение инструмента:

1. Определяющий
2. Юркий
3. Доказанный
4. Многоцелевой

Определяющий. Для избежания раночтений надёжному языку необходимо его чёткое определение. Пожалуй, самым чётким возможным определением, хотя бы и вспомогательным, является формальное описание. А полное формальное описание языка, хотя бы и гипотетически, позволяет получить из него пригодный для выполнения на машине исполнитель языка. Его целью является максимально понятное описания минимально размера, а не эффективность и удобство использования, поэтому кроме исключительных случаев такой транслятор не может использоваться разработчиком напрямую. Зато он может служить образцом для более сложных трансляторов и, в том числе, использоваться как часть тестовой системы или как формальная спецификация для транслятора с доказанной корректностью.

Юркий. Небольшой, простой и быстрый транслятор с минимальными внешними зависимостями бывает крайне полезен и позволяет расширить область применимости языка в качестве встраиваемого решения. Также может служить для самораскрутки проекта. Желательно предоставление исполнения кода непосредственно из исходных кодов.

Доказанный. Полное формальное доказательство корректности позволяет исключить из прагматичного транслятора ошибки относительно спецификации языка. Наличие такого транслятора можно считать обязательным для будущих проектов, требующих максимальной надёжности. Так как доказательство является сложной задачей, то для её облегчения или даже, вообще, возможности код транслятора нужно с самого начала писать под доказательство, выбирая для его воплощения такие решения, которые легче для доказательства, но могут отрицательно влиять на пользовательские качества. Поэтому такой транслятор не может совпадать с другими прагматическими трансляторами.

Многоцелевой. Это основной транслятор и он должен решать множество самых разных задач разработчика, во многом, связанных между собой:

1. Поддержка нескольких исходных языков - спутников.
2. Трансляция в разнообразные машинные языки и промежуточные представления.
3. Языковые и машиноспецифичные оптимизации кода.
4. Статический анализ для выявления ошибок и, желательно, проверка доказательства корректности.
5. Преобразования исходного кода для перехода на новые решения.
6. Отслеживание связей в коде.
7. Подсчёт метрик кода.

Решение многих задач приводит к объёмности, сложности и неповоротливости такого транслятора. Из-за этого он не может быть ни быстрым, ни доказанным полностью, но может встраивать в себя остальные разновидности трансляторов, таким образом не лишая себя их сильных сторон.

Свойства. Сопровождаемый

В типичном сценарии программный код пишется итерационно — сначала создаётся первичная версия рабочего кода, затем она постепенно дорабатывается для улучшения поддержки заданных свойств. Хорошо спроектированный язык может способствовать этой важнейшей модели разработки, тем самым позволяя уменьшить издержки и позволяя добиться большей надёжности при сопоставимых затратах на разработку на менее удачных языках.

Это означает, что язык по возможности не должен заставлять переписывать дорабатываемые части кода, а способствовать их минимальному изменению. Особенно когда это касается доработки прямолинейного кода до верифицированного и надёжно защищённого от ошибок входных данных. Также, язык должен обладать свойствами, которые позволяют легче преобразовывать код под изменяющиеся условия — подробней.