Smalltalk-80
FROM: Максим Сохацкий
TO: Енциклопедія Мов Програмування
Одразу хочу сказати, що пост буде абсолютно необ'єктивним і ірраціональним, адже мова сьогодні буде йти про ООП. Якщо серйозно говорити про ООП, або намагатися хоча б, то в більшості випадків --- це все, звичайно, треті культурні феномени за винятком лише напевно ООП в залежних типах від Луки Карделлі і, ось, Смолтолк-80.
Я був народжений у світі, в якому вже існувало функціональне програмування, але ООП ще не було, воно з’явилося на моїх очах. Ми обговорювали в курилці: чи може ООП замінити масиви з типизованими вказівниками на Паскалі чи ні? Коли я нарешті зрозумів нашо воно потрібно, я зрозумів також і те, що ООП радості мені не принесе, і через 5 років робочої практики я втік з ООП, відкотившись до функціонального програмування в 70-і, де і залишився до цих пор, а працюю на віртуальній машині, створеній у 80-х.
Зараз же я хочу скористатися можливістю пропіарити Смоллтолк-80 і філософію мінімалізму в індустрії програмного забезпечення на його прикладі, хоча, звичайно, ніхто не думав, в той час, що це компактна система.
Якщо ви пам'ятаєте історію про Стіва Джобса, то за легендою він іде в компанію XEROX PARC (ПКБ АСУ НДІ в Пало Альто), де бачить Smalltalk-80 і починає створення Apple Macintosh. Таким чином, це не тільки одна з перших ООП систем, але і перший у світі промисловий графічний інтерфейс. Алан Кей і рібята, які вже потім підтянулися, так що простіть, згадувати їх не буду. Основний автор книг, популяризатор, комерціализатор і ключова людина проекту — Адель Голберг. Вона не лише офіційний автор мови Smalltalk-80, але й керівник проекту.
Технічно, Smalltalk-80 представляє собою компактну віртуальну машину з примітивами для виклику повідомлень, управління стеком і реєстрами. Все це лінкується разом із графічним біт-бліттером і безпосереднім обробником вводу-виводу. В умовах елементної бази минулого це все повинно поміститися в 64KB ROM. Поверх цього ядра будується графічний інтерфейс і простір із зліпка файлів програм, які послідовно завантажуються в пам'ять і редагуються в графічному експлорері, який став прототипом для файлових навігаторів NeXT, Mac, OCaml. У цьому об'єктному браузері та воркспейсі ви можете редагувати та виконувати будь-який участок коду системи, включаючи оновлення коду планувальника. У системі завжди доступна можливість вийти в дебаггер, переписати світ і повернутися в контекст, але і його можна змінити. Природньо, підтримується можливість зберегти контекст віртуальної машини і перенести його на іншу платформу — фіча, яка визначає першокультурність середовища хакера або просто сучасного розробника. В такий першокультурний клас системи входять, нажаль, тільки лісп-машини LMI і Symbolics. Навіть Ерланг і APL не дотягнули до цього класу. Фактично, сьогодні такі системи нікому не потрібні, ніхто не інвестує гроші в це (хіба, що в юнікернели, і то у вигляді жалюгідних университетських грантів), це таємне знання, яке передається тільки від майстра учневі.
При запуску системи ви отримували робочий стіл з віконним менеджером, файловим редактором, дебагером, графічним редактором і базовою бібліотекою. Реалізувавши це все в такому обсязі, можна вмістити всю реалізацію на одному диску, базовий "образ", який представляє собою варіацію архіву tar розміром 1,5 МБ (у цей час бобіна) у PLAIN TEXT Smalltalk-80.
Довший час колишні співробітники XEROX інвестували свій час спочатку в Squeak, потім почали в Pharo, але ці системи перероблені вже значно, не володіли автентичністю XEROX і запустити оригінальні образи було ні в чому. У карантині 2020 року Ден Банай вирішив написати свою осучаснену імплементацію Smalltalk-80, яка здатна запустити оригінальний смолтолківський образ від науково-дослідного інституту XEROX PARC та доступний прямо на Github — Smalltalk-80! Тепер ІТ-археологи можуть запустити оригінальне першокультурне робоче середовище та переглянути, яким воно було в 1980 році, не лише на Tektronix 4406, але й на Windows, Linux і Mac. Можливо навіть зклепати на Ардуїно мікрокомп'ютер з відеоадаптером, який буде крутити виключно Smalltalk-80.
У той момент я думав, що операційні системи минулого потрібно навчати з BeOS, а юнікернели тільки з Erlang (LING) і OCaml (Mirage), але зараз бачу, що Smalltalk-80 цілком міг би стати опорною базою для уніфікованого середовища, яке могло б створити конкуренцію на ринку юнікернелів (ну або як мінімум класифікуватися таким чином). Все в цій імплементації і красиво і на своєму місці, цілком допускаю, що робив дуже близький по духу автор, автор який говорить, що, хоча писав по "Синій Книзі", бачимо його таку глибоку імперсоніфікацію, що його сміливо можна назвати співавтором віртуальної машини. Стріпнутий бінарник на маці мінімум 120КБ, а на вінді всі 300КБ. З поправкою на релокейшин таблиці в 64-бітних платформах цілком допускаю, що на 8-бітній платформі можна засунути реалізацію в 64 КБ. Ну ось ERP на Smalltalk-80 можна писати прямо зараз :-) Всі, хто так або інакше хоче познайомитися з першокультурним ООП, пропоную завантажити і збілдити Smalltalk-80 з гітхаба, і приділити пру днів вихідним файлам.
Граматика
Character = ? Any Unicode character ?;
WhitespaceCharacter = ? Any space, newline or horizontal tab character ?;
DecimalDigit = "0" | "1" | "2" | "3" | "4" | "5" | "6" | "7" | "8" | "9";
Letter = "A" | "B" | "C" | "D" | "E" | "F" | "G" | "H" | "I" | "J" | "K" | "L" | "M"
| "N" | "O" | "P" | "Q" | "R" | "S" | "T" | "U" | "V" | "W" | "X" | "Y" | "Z"
| "a" | "b" | "c" | "d" | "e" | "f" | "g" | "h" | "i" | "j" | "k" | "l" | "m"
| "n" | "o" | "p" | "q" | "r" | "s" | "t" | "u" | "v" | "w" | "x" | "y" | "z";
CommentCharacter = Character - '"';
Comment = '"', {CommentCharacter}, '"';
OptionalWhitespace = {WhitespaceCharacter | Comment};
Whitespace = (WhitespaceCharacter | Comment), OptionalWhitespace;
LetterOrDigit = DecimalDigit | Letter;
Identifier = (Letter | "_"), {(LetterOrDigit | "_")};
Reference = Identifier;
ConstantReference = "nil" | "false" | "true";
PseudoVariableReference = "self" | "super" | "thisContext";
ReservedIdentifier = PseudoVariableReference | ConstantReference;
BindableIdentifier = Identifier - ReservedIdentifier;
UnaryMessageSelector = Identifier;
Keyword = Identifier, ":";
KeywordMessageSelector = Keyword, {Keyword};
BinarySelectorChar = "~" | "!" | "@" | "%" | "&" | "*" | "-" | "+" | "=" | "|" | "\" | "<" | ">" | "," | "?" | "/";
BinaryMessageSelector = BinarySelectorChar, [BinarySelectorChar];
IntegerLiteral = ["-"], UnsignedIntegerLiteral;
UnsignedIntegerLiteral = DecimalIntegerLiteral | Radix, "r", BaseNIntegerLiteral;
DecimalIntegerLiteral = DecimalDigit, {DecimalDigit};
Radix = DecimalIntegerLiteral;
BaseNIntegerLiteral = LetterOrDigit, {LetterOrDigit};
ScaledDecimalLiteral = ["-"], DecimalIntegerLiteral, [".", DecimalIntegerLiteral], "s", [DecimalIntegerLiteral];
FloatingPointLiteral = ["-"], DecimalIntegerLiteral, (".", DecimalIntegerLiteral, [Exponent] | Exponent);
Exponent = ("e" | "d" | "q"), [["-"], DecimalIntegerLiteral];
CharacterLiteral = "$", Character;
StringLiteral = "'", {StringLiteralCharacter | "''"}, "'";
StringLiteralCharacter = Character - "'";
SymbolInArrayLiteral = UnaryMessageSelector - ConstantReference | KeywordMessageSelector | BinaryMessageSelector;
SymbolLiteral = "#", (SymbolInArrayLiteral | ConstantReference | StringLiteral);
ArrayLiteral = ObjectArrayLiteral | ByteArrayLiteral;
ObjectArrayLiteral = "#", NestedObjectArrayLiteral;
NestedObjectArrayLiteral = "(", OptionalWhitespace,
[LiteralArrayElement, {Whitespace, LiteralArrayElement}], OptionalWhitespace, ")";
LiteralArrayElement = Literal - BlockLiteral | NestedObjectArrayLiteral | SymbolInArrayLiteral | ConstantReference;
ByteArrayLiteral = "#[", OptionalWhitespace,
[UnsignedIntegerLiteral, {Whitespace, UnsignedIntegerLiteral}], OptionalWhitespace,"]";
FormalBlockArgumentDeclaration = ":", BindableIdentifier;
FormalBlockArgumentDeclarationList = FormalBlockArgumentDeclaration, {Whitespace, FormalBlockArgumentDeclaration};
BlockLiteral = "[", [OptionalWhitespace, FormalBlockArgumentDeclarationList, OptionalWhitespace, "|"],
ExecutableCode, OptionalWhitespace, "]";
Literal = ConstantReference | IntegerLiteral | ScaledDecimalLiteral | FloatingPointLiteral
| CharacterLiteral | StringLiteral | SymbolLiteral | ArrayLiteral | BlockLiteral;
NestedExpression = "(", Statement, OptionalWhitespace, ")";
Operand = Literal | Reference | NestedExpression;
UnaryMessage = UnaryMessageSelector;
UnaryMessageChain = {OptionalWhitespace, UnaryMessage};
BinaryMessageOperand = Operand, UnaryMessageChain;
BinaryMessage = BinaryMessageSelector, OptionalWhitespace, BinaryMessageOperand;
BinaryMessageChain = {OptionalWhitespace, BinaryMessage};
KeywordMessageArgument = BinaryMessageOperand, BinaryMessageChain;
KeywordMessageSegment = Keyword, OptionalWhitespace, KeywordMessageArgument;
KeywordMessage = KeywordMessageSegment, {OptionalWhitespace, KeywordMessageSegment};
MessageChain = UnaryMessage, UnaryMessageChain, BinaryMessageChain, [KeywordMessage]
| BinaryMessage, BinaryMessageChain, [KeywordMessage] | KeywordMessage;
CascadedMessage = ";", OptionalWhitespace, MessageChain;
Expression = Operand, [OptionalWhitespace, MessageChain, {OptionalWhitespace, CascadedMessage}];
AssignmentOperation = OptionalWhitespace, BindableIdentifier, OptionalWhitespace, ":=";
Statement = {AssignmentOperation}, OptionalWhitespace, Expression;
MethodReturnOperator = OptionalWhitespace, "^";
FinalStatement = [MethodReturnOperator], Statement;
LocalVariableDeclarationList = OptionalWhitespace, "|", OptionalWhitespace,
[BindableIdentifier, {Whitespace, BindableIdentifier}], OptionalWhitespace, "|";
ExecutableCode = [LocalVariableDeclarationList], [{Statement, OptionalWhitespace, "."}, FinalStatement, ["."]];
UnaryMethodHeader = UnaryMessageSelector;
BinaryMethodHeader = BinaryMessageSelector, OptionalWhitespace, BindableIdentifier;
KeywordMethodHeaderSegment = Keyword, OptionalWhitespace, BindableIdentifier;
KeywordMethodHeader = KeywordMethodHeaderSegment, {Whitespace, KeywordMethodHeaderSegment};
MethodHeader = UnaryMethodHeader | BinaryMethodHeader | KeywordMethodHeader;
MethodDeclaration = OptionalWhiteSpace, MethodHeader, ExecutableCode;
[1]. Smalltalk-80. Bits of History, Words of Advice. Glenn Krasner. 1984.
[2]. Blue Book. Smalltalk-80: The language and its implementation.
Adele Goldberg and David Robson. 1983.
[3]. Moritz F. Fürst. Smalltalk Type. 2023
[4]. Dan Banay. Smalltak-80. 2021