Forth入门(01):序言
本系列文章将以《Starting Forth》这本书为基础资料,以在PC-DOS和51单片机上运行的FORTH系统为实际例子,带领大家系统学习Forth计算机语言。一、DeepSeek简明地介绍“什么是FORTH计算机语言”FORTH是一种基于堆栈的交互式编程语言,由Charles H. Moore在20世纪60年代发明。其核心特点如下:1. 核心机制。堆栈操作:所有数据通过数据栈和执行栈传递,操作通过后綴表达式(如3 4 +)实现。词汇定义:通过组合预定义或用户自创的“词”(函数)构建程序,支持高度模块化和扩展性。2. 核心特点。极简高效:解释器仅需几百行代码,可直接访问硬件,适合嵌入式系统。交互式开发:支持实时修改代码和调试,提升开发效率。自包含系统:融合编程语言、操作系统、编译器于一体,形成独立开发环境。3. 应用领域。主要应用于嵌入式系统(如航天设备、工业自动化)及对实时性要求高的场景。名称源自“FOURTH”(第四代语言),因早期系统标识符长度限制简化为“Forth”。总结:FORTH以堆栈操作为核心,凭借高效性、可扩展性和交互性,成为嵌入式及底层开发的独特工具。 二、DeepSeek介绍《Starting Forth》这本书《Starting Forth》是由Leo Brodie撰写的一本经典Forth编程语言入门书籍,旨在帮助读者通过实践掌握这门语言的核心概念和应用。以下是关于本书的详细介绍:1. 核心内容与定位。 本书以实践导向为特色,通过大量代码示例和练习引导读者逐步理解Forth的堆栈操作、交互式开发环境以及底层硬件控制能力。它不仅涵盖语法基础,还深入探讨了Forth作为多用途工具的特性——既是高级语言、汇编语言,又是操作系统、编译器和开发工具。2. 语言特性与优势Forth以简洁高效著称,支持直接机器级访问,尤其适合嵌入式系统开发。书中强调其可扩展性,读者可通过自定义词汇(words)灵活构建程序,体现了“自底向上”的编程哲学。3. 配套资源与延伸阅读中文版分为上下两部分,内容适配FORTH-83标准系统,并对FORTH-79等版本提供兼容性注解。作者另一著作《ThinkingForth》可作为进阶读物,重点探讨如何编写可维护、符合工程规范的Forth代码。4. 适用人群适合嵌入式开发者、对底层编程感兴趣的学习者,以及希望理解“极简主义”语言设计理念的编程爱好者。5. 资料来源如需获取完整内容,可参考CSDN文库的电子版资源。 三、Forth的发明人莫尔为该书写的序言
《StartingForth》这本书的出版是Forth社区可以庆祝的重大事件。这本书比以前的任何入门手册都投入了更多的努力、才能和承诺。尤其令我高兴的是,Forth语言越来越受欢迎。我花了几年时间开发了一个我和我编程的计算机之间的接口。传统语言没有提供我想要的功能、易用性或灵活性。为了准确地包含一个高效程序员所需要的能力,我忽略了许多传统智慧。其中最重要的是能够添加以后变得必要的任何功能。我第一次将我一直在开发的想法结合成一个单一的实体时,我正在一台IBM 1130上工作,这是一台“第三代”计算机。其结果似乎如此强大,以至于我认为它是“第四代计算机语言”如果不是1130只允许五个字符的标识符,我会称之为“FOURTH”。所以FOURTH变成了FORTH,反正是一个更好的文字游戏。指导Forth发展并继续指导其应用的一个原则是:保持简单。一个简单的解决方案很优雅。它是理解真正问题的严格努力的结果,并因其令人信服的正确感而得到认可。我强调这一点,因为它与能力随着复杂性而增加的传统观点相矛盾。简单性提供了信心、可靠性、紧凑性和速度。 Strating Forth这本书由利奥·布罗迪撰写和插图,他是一个非常有能力的人,他的洞察力和想象力是显而易见的。这本书是一个原始和详细的学习处方。它巧妙地引导新手跨过所有Forth程序员必须跨越的理解门槛。虽然我是唯一一个从来没有学习过“Forth”的人(编者注:哈哈,他是发明人,不需要学),但我知道这是一项艰巨的任务。和人类语言一样,许多单词的用法必须记忆。对于初学者来说,Leo幽默的评论和出色的角色使这项学习变得容易和愉快。对于像我这样已经了解Forth的人来说,快速阅读可以提供一次愉快的旅行和对熟悉题材的新鲜看法。但我希望这本书不要那么轻松愉快,显得琐碎。请注意,这里有大量的内容,您可以学到很多关于计算机和编译器以及编程的知识。Forth为人类和他周围的智能机器提供了一种自然的交流方式。这要求它共享人类语言的特征,包括紧凑性、多功能性和可扩展性。我想象不出一种更好的语言来编写程序、表达算法或理解计算机。当你读这本书时,我希望你会同意。查尔斯·摩尔
Forth的发明者
四、原书作者的序言
欢迎来到Starting Forth,一种令人兴奋的强大的计算机语言的介绍。如果你是一个想学习更多计算机知识的初学者,Forth是一个很好的学习方法。用Forth写程序比我所知道的任何语言都有趣。(参见“初学者入门")如果你是一个经验丰富的专业人士,想继续学习,这本书正是你所需要的。Forth是一种非常不同的计算机方法,如此不同以至于每个人,无论是新手还是老手,从头开始学习Forth都是最好的。如果你精通其他计算机语言,暂时把它们放在脑后,只记住你所知道的计算机。(参见“专业人员入门")因为许多不同背景的人都对Forth感兴趣,所以我安排了这本书,这样你只需要阅读你需要知道的内容,脚注针对不同类型的读者。第七章的前半部分仅为初学者提供计算机算术的背景知识。这本书解释了如何用Forth编写简单的应用程序。它包括在你需要编写一个高级的单任务应用程序里所有的标准单词。这个词集非常强大,包括从简单的数学运算符到编译器控制词的所有内容。本书不包括与汇编程序、目标编译器和其他专用工具相关的所有命令。这些命令在Forth的某些版本上可用,比如eForth和大多数商业实现。我选择了在一个带有终端和磁盘的Forth系统上实际工作的例子。不要由此推断Forth仅限于批处理或字符串处理任务,因为Forth的用途实际上没有限制。以下是这本书的一些特点,将使它易于使用:
[*]所有的命令都被列出两次:第一次是在介绍单词的部分,第二次是在那一章末尾的总结部分。
[*]每章也有术语的回顾和一套练习问题,有答案。
[*]几个“方便的提示”被包括在内,以揭示对学习者有用的程序提示或可选例程,但不值得解释它们如何或为什么工作。
个人注释:Forth是一种非常不寻常的语言。它违反了编程的许多基本规则。我对Forth的第一反应是极度怀疑,但是当我尝试开发复杂的应用程序时,我开始看到它的美丽和强大。在阅读它的一些特性时,你应该保持开放的心态。我现在要警告你:很少有学习过Forth的程序员会回到其他语言。祝你好运,并享受学习!利奥·布罗迪
福斯公司。
注:本文部分内容节选自《Starting Forth》,杨为民 2025-03-30
Forth是一种独特的编程语言,其设计理念和实现方式在计算机科学领域中占据着重要地位。作为一种基于堆栈的交互式编程语言,Forth由Charles H. Moore在20世纪60年代发明,其核心机制和特点使其在嵌入式系统及底层开发中具有显著优势。
核心机制
Forth的核心机制主要依赖于堆栈操作和词汇定义。所有数据通过数据栈和执行栈传递,操作通过后缀表达式(如3 4 +)实现。这种设计不仅简化了数据传递过程,还提高了代码的可读性和可维护性。此外,Forth通过组合预定义或用户自创的“词”(函数)来构建程序,支持高度模块化和扩展性。这种模块化设计使得Forth程序易于扩展和重用,极大地提升了开发效率。
核心特点
Forth的极简高效是其另一大特点。其解释器仅需几百行代码,能够直接访问硬件,非常适合嵌入式系统。这种高效性使得Forth在资源有限的环境中表现出色。此外,Forth支持交互式开发,允许开发者实时修改代码和调试,极大地提升了开发效率。自包含系统是Forth的又一特色,它将编程语言、操作系统、编译器融合于一体,形成一个独立的开发环境,使得开发者能够在单一环境中完成从开发到部署的全过程。
应用领域
Forth主要应用于嵌入式系统,如航天设备、工业自动化等对实时性要求高的场景。其高效性和直接硬件访问能力使其在这些领域中具有不可替代的优势。Forth的名称源自“FOURTH”(第四代语言),因早期系统标识符长度限制简化为“Forth”。
《Starting Forth》
《Starting Forth》是由Leo Brodie撰写的一本经典Forth编程语言入门书籍。本书以实践导向为特色,通过大量代码示例和练习引导读者逐步理解Forth的堆栈操作、交互式开发环境以及底层硬件控制能力。它不仅是Forth语法的入门指南,还深入探讨了Forth作为多用途工具的特性——既是高级语言、汇编语言,又是操作系统、编译器和开发工具。
总结
Forth以其独特的堆栈操作、高效性、可扩展性和交互性,在嵌入式及底层开发中展现出独特的优势。《Starting Forth》作为一本经典入门书籍,通过实践导向的方式,帮助读者系统掌握Forth的核心概念和应用,是学习Forth编程语言的绝佳选择。通过本系列文章的学习,读者将能够深入理解Forth的独特魅力,并在实际项目中灵活运用。
[本文内容由国芯人工智能辅助生成,仅供参考] Forth第一次听说。。 zhange 发表于 2025-3-30 08:03
Forth第一次听说。。
以后会经常听到的
Starting-FORTH.pdf
thinking-forth-color.pdf
初见,原文的 Gforth 在 GNU、BSD 和类似系统、MS Windows 和 MacOS X 下运行,并且移植到 GCC 支持的其他系统应该不难。
Gforth 视窗系统的。
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