2.4 整体程序结构

在查看整个程序结构时，我们需要查看整个程序是如何组织起来并串在一起的，以及语言中有多少嵌套的争议性问题。这似乎是事后诸葛亮，但程序中源代码是如何及从何处开始执行的呢？在基于C的语言中，程序从执行main()函数开始，而在脚本语言中，源代码边读取边执行，不需要main()函数来启动程序。

程序结构还有一个基本问题：整个程序是否必须在一起翻译并运行？或者不同的包、类或函数可以单独编译，然后链接和（/或）加载在一起以运行程序？编程语言设计者可以通过将内容构建到语言中（如果它是内置的，则无须计算链接），要求在运行时显示整个程序的源代码，或者通过为一些大家熟知的标准执行格式生成代码，而其他链接器和加载程序将完成所有的艰苦工作，从而避免实现的复杂性。

也许与整个程序结构相关的最大设计问题是哪些结构可以嵌套，以及对嵌套有什么限制（如果有的话）。这也许最好用一个例子来说明。在1970年左右，有两种晦涩难懂的语言被发明出来，它们为争夺统治地位而斗争，这两种语言就是C和Pascal。

C语言几乎是单调的，其程序就是一组链接在一起的函数，只能嵌套相对较小（细粒度）的东西：表达式、语句，以及结构体定义。

相比之下，Pascal语言更具嵌套性和递归性。程序中几乎所有东西都可以嵌套，尤其是函数也能以任意深度嵌入函数中。虽然C和Pascal在能力上大致相当，并且Pascal稍微领先一步，但是目前大学课程中最受欢迎的还是C语言。C最终还是赢了。为什么？事实证明嵌套增加了复杂性，同时没有增加多少价值，或者仅仅是因为美国公司的实力。

由于C的胜出，许多现代主流语言（我在这里特别想提到C++和Java）开始时几乎都是单调的。但随着时间的推移，它们增加了越来越多的嵌套。为什么？要么是因为隐藏的Pascal信徒潜伏在我们中间，要么是随着时间的推移，编程语言自然会添加一些新特性，直到它们被过度设计。Niklaus Wirth看到了这一点问题，主张回归软件的小型化和简单化，但言者谆谆，听者藐藐，他的编程语言中也支持很多嵌套。

作为一名初露头角的编程语言设计师，你的实际收获是什么？不要过度设计你的语言！要让编程语言尽可能简单！除非需要嵌套，否则不要嵌套。同时，作为一名语言实现者，要准备好在每次忽略这些建议时付出代价！

现在，是时候从Jzero和Unicon中提取出一些语言设计示例了。对于Jzero，因为它是Java的子集，所以设计要么是一个大空心汉堡[1]（我们使用Java的设计），要么是一种减法设计：我们从Java中提取了什么来设计Jzero，它看起来怎么样，感觉如何？尽管早期曾试图维持其小型化，但Java仍是一种大型语言。作为设计的一部分，如果我们列出在Java中但不在Jzero中的所有内容，则那会是一个很长的列表。

由于页面空间和编程时间的限制，Jzero必须是非常小的Java子集。然而，在理想情况下，输入到Jzero的任何合法Java程序都不应令人尴尬地失效：它要么能编译并正确运行，要么输出有用的解释性消息，解释用到了Jzero不支持的Java特性。这样你就可以很容易地理解本书其余部分的内容，并有助于将你的期望保持在可控的范围内，2.5节将介绍更多细节，包括哪些特性在Jzero中得到支持，哪些没有。