programmeertaalontwerpen

Programmeertaalontwerpen is het vakgebied dat zich bezighoudt met het specificeren, kiezen en afwegen van de kenmerken van een programmeertaal. Het doel is een taal te creëren die geschikt is voor een bepaald domein, die duidelijk leesbaar is voor programmeurs en die veilige en efficiënte software mogelijk maakt. Kernbeslissingen raken de syntaxis, de semantiek en de pragmatiek van de taal, evenals de manier waarop zij in praktijk wordt gebruikt en ondersteund door tooling.

Belangrijke ontwerpkeuzes zijn onder meer het paradigma (imperatief, functioneel, objectgeoriënteerd, logisch of multi-paradigma), het typesysteem (statisch versus dynamisch, sterk versus zwak) en het geheugenbeheer (handmatig, garbage collection, of resource-management via RAII). Ook uitvoering (gecompileerd, geïnterpreteerd of met Just-In-Time-compilatie), interoperabiliteit met andere talen en veiligheid spelen een rol. Keystone-features zoals generics, macros en metaprogrammering dragen bij aan expressiviteit en structuur.

Het ontwerpproces omvat vereistenanalyse, abstractie en modellering, prototyping en evaluatie tegen criteria zoals expressiviteit, eenvoud, foutbestendigheid en prestaties. Formele modellering kan worden toegepast, met semantiek in operationele of denotationale definities en grammatica’s met BNF-achtige notatie; veel talen worden echter ad hoc gespecificeerd. Validatie vindt plaats door implementatie, tests en praktijkgebruik in beoogde domeinen.

Ontwerpers werken doorgaans samen met implementatieteams en afhankelijk van het doelgebied kan de taal worden beïnvloed door bestaande ecosystemen en toolchains. De uiteindelijke keuze van kenmerken weerspiegelt compromissen tussen expressiviteit, veiligheidsborging, performantie en ontwikkelgemak. Voorbeelden van taalfamilies zijn talen met een focus op systeemtaken, high-level scripting, of hybride multi-paradigma talen die verschillende benaderingen combineren.