Kip, eine Programmiersprache auf Basis türkischer grammatischer Fälle

• Kip ist eine experimentelle Programmiersprache, die grammatische Fälle und Modi des Türkischen in das Typsystem integriert und die Verbindung von natürlicher Sprachmorphologie und Typentheorie erforscht
• Sie spiegelt Substantivdeklination und Vokalharmonie des Türkischen in der Codestruktur wider, unterscheidet Funktionsargumente über Kasus-Suffixe und unterstützt eine flexible Argumentreihenfolge
• Zentrale Funktionen moderner funktionaler Sprachen wie Pattern Matching, polymorphe Typen, induktive Datentypen und Ein-/Ausgabe-Effekte werden in türkischen grammatischen Formen ausgedrückt
• Der Build erfolgt mit dem Morphologie-Analyzer Foma und Haskell Stack; außerdem bietet die Sprache eine WASM-basierte Browser-Laufzeitumgebung sowie Bytecode-Caching (.iz)
• Als Projekt für Forschung und Lehre zeigt sie den Schnittpunkt von Linguistik und Programmiersprachen-Design und erprobt die Möglichkeiten natürlichsprachbasierter Sprachentwürfe

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Überblick über Kip

• Kip ist nach dem türkischen Wort „kip“ (Modus) benannt und eine experimentelle Sprache, die türkische grammatische Fälle in das Typsystem aufnimmt
  • Die Substantivfälle (ismin halleri) und die Vokalharmonie (vowel harmony) des Türkischen werden in das Design der Programmiersprache integriert
  • Es handelt sich um ein Projekt für Forschung und Lehre, nicht um eine Sprache für den produktiven Einsatz
• Es werden Tutorials auf Türkisch und Englisch angeboten, mit denen man das Schreiben von Kip-Programmen lernen kann
• Grammatik und Verhalten befinden sich in einem experimentellen Stadium und können sich künftig ändern

Sprachmerkmale

• Türkische grammatische Fälle als Typen
  • Unterstützt werden acht Fälle: Nominativ, Akkusativ, Dativ, Lokativ, Ablativ, Genitiv, Instrumental und Possessiv
  • Jeder Fall wird durch ein Suffix markiert und unterscheidet Beziehungen zwischen Funktionsargumenten explizit
• Flexible Argumentreihenfolge
  • Da Kasus-Suffixe die Argumentbeziehungen eindeutig machen, bleibt die Bedeutung auch bei vertauschter Reihenfolge gleich
  • Beispiel: (5'le 3'ün farkını) yaz. und (3'ün 5'le farkını) yaz. liefern dasselbe Ergebnis
• Definition induktiver Datentypen
  • Algebraische Datentypen werden mit türkischer Syntax definiert
  • Beispiel:

    Bir doğal-sayı
    ya sıfır
    ya da bir doğal-sayının ardılı
    olabilir.
    

• Unterstützung polymorpher Typen
  • Generische Datenstrukturen lassen sich definieren
  • Beispiel: Definition eines Listentyps in der Form (öğe listesi)
• Pattern Matching
  • Pattern Matching wird mit dem Konditionalsuffix -sa/-se ausgeführt
  • Unterstützt verschachtelte Muster, Binder und Wildcards (değilse)
• Konstantendefinitionen
  • Benannte Konstanten werden mit dem Schlüsselwort diyelim deklariert
  • Beispiel: sıfırın ardılına bir diyelim.
• Ein-/Ausgabe und Effektverarbeitung
  • Das Suffix -ip/-ıp/-up/-üp dient zur sequenziellen Ausführung, olarak zum Binden
  • Beispiel:

    selamlamak,
      isim olarak okuyup,
      ("Merhaba "yla ismin birleşimini) yazmaktır.
    

• Grundtypen
  • Ganzzahlen (tam-sayı): unterstützen Operationen wie toplamı, farkı, çarpımı usw.
  • Strings (dizge): bieten uzunluğu, birleşimi, tam-sayı-hali
  • Ein-/Ausgabe: unterstützt die Befehle yazmak und okumak
• Kommentare und Literale
  • Kommentare: (* ... *)
  • Literale: in Formen wie "merhaba"'yı yaz. mit Kasus-Suffixen

Installation und Ausführung

• Erforderliche Werkzeuge
  • Foma: Toolkit für finite-state-Morphologieanalyse
  • Stack: Build-Tool für Haskell
• Build-Methode
  • Ausführung des Skripts install.sh oder manueller Build mit dem Befehl stack build
  • Enthält den TRmorph-Transducer in vendor/trmorph.fst
• Ausführung
  • REPL: stack exec kip
  • Dateiausführung: stack exec kip -- --exec path/to/file.kip
  • Installation in PATH: stack install

WASM Playground

• Das Verzeichnis playground/ enthält einen Build für die Browser-Ausführung
  • kip-playground wird nach wasm32-wasi kompiliert
  • Mit HTML/JS-Harness kann Kip im Browser ausgeführt werden
  • Details zum Build stehen in playground/README.md

Bytecode-Cache (.iz)

• Für jede .kip-Datei werden die Ergebnisse der Typprüfung gecacht und als .iz-Datei gespeichert
  • Wenn sich Quelltext oder Abhängigkeiten nicht ändern, wird der Cache wiederverwendet
  • Beim Löschen der .iz-Datei werden Parsing und Typprüfung erneut ausgeführt
  • Durch Einbeziehung eines Compiler-Hashs erfolgt bei Versionsänderungen automatisch eine Invalidierung

Beispielprogramm

• Enthält ein Beispiel zur Definition natürlicher Zahlen, zur Deklaration von Konstanten, zu einer Additionsfunktion und zur Ausgabe des Ergebnisses

  Bir doğal-sayı
  ya sıfır
  ya da bir doğal-sayının ardılı
  olabilir.
  
  sıfırın ardılına bir diyelim.
  birin ardılına iki diyelim.
  ikinin ardılına üç diyelim.
  
  (bu doğal-sayıyla) (şu doğal-sayının) toplamı,
    bu sıfırsa,
      şu,
    öncülün ardılıysa,
      (öncülle) (şunun ardılının) toplamıdır.
  
  (ikiyle üçün toplamını) yaz.
  

Projektstruktur

• app/ : CLI-Einstiegspunkt (Main.hs)
• src/Kip/ : enthält AST, Cache, Interpreter, Parser, Renderer und Typprüfer
• lib/ : Basismodule (giriş.kip, temel.kip, temel-liste.kip usw.)
• tests/ : Testfälle für Erfolg (succeed/) und Fehlschlag (fail/)
• vendor/ : Morphologie-Transducer trmorph.fst

Tests

• Ausführung mit dem Befehl stack test
  • tests/succeed/: Tests, die erfolgreich sein müssen
  • tests/fail/: Tests, die fehlschlagen müssen

Morphologische Analyse

• Kip verwendet TRmorph zur morphologischen Analyse des Türkischen
  • Mehrdeutige Wörter (z. B. „takası“) werden beim Parsen mit allen möglichen Interpretationen beibehalten
  • Die Bedeutung wird erst in der Typprüfung bestimmt
  • Um eine bestimmte Interpretation zu erzwingen, kann ein Apostroph (') verwendet werden (taka'sı, takas'ı)

Lizenz

• Siehe Datei LICENSE