F351（5）：谁才是真正的高级计算机语言？C语言还是Forth语言？

杨***

一、Forth复合字

前面文章：F351（3）：Forth点灯，照亮AI单片机学习之路（https://www.stcaimcu.com/forum.php?mod=viewthread&tid=12013）给出了使用“金湖X51_F51编译器”的LED闪烁的星星点灯例子，其效果如下：

（1）星星点灯的Forth程序的主函数部分如下：

其中第89行到第91行是系统引导程序（BOOT），第94行到第99行程序是STC8H单片机端口初始化程序，第103行到113行是主程序（mian()）的主循环部分。

（2）在Forth中，基本元素是“词/字（Word）”，每个词都有确定含义，它让计算机完成特定的功能。

（3）复合词定义。就像在C语言中可以用现有的函数新定义一个函数一样，在Forth语言中也允许用现有的词构成一个新的词，新词按次序完成其组成词的功能。这种由其他词组成的词在Forth中称为“复合词/复合字”。在WD-Forth中复合词的定义规范如下：

CW_:  新词名称 旧词1 旧词2 ... 旧词N ;_CW

比如可以定义一个新词将一个数乘以10：  

CW_: *10   10  *  ;_CW

以后在程序中使用它就可以完成将堆栈顶上的数乘以10的功能。例如程序：“123  *10 ”的结果是1230。

（4）在Forth语言中，对词的名称的组成字符没有特别的限制，就像上面直接使用“*10”也可以。在Forth如果新词的名称已经存在，编译器不会进行任何警告，只是替代了旧词：从此后新词的功能代替了旧词原有的功能。

二、Forth复合字应用例子

（5）为了简化范例1中的主函数，范例2在第80行处加入了新定义的复合词，下图是本文范例程序“F351_Demo_0502.wdf”中新词的定义部分：

（6）在F51汇编语言中，指令“PX, 立即数MOV#”是将立即数赋值给PX端口，这是8051单片机控制外部设备最重要的方法，将这个指令用Forth复合字的方法给出专门的“新指令”，有助于Forth程序的可读性。上面第82行到第84给出了对端口赋值的新指令定义，以后就可以用新指令进行对端口赋值了，比如将“P0, 55 MOV#”指令写为“55 写入_P0”。

（7）利用Forth复合字的方法，也可以像C语言函数一样将整段的程序原样放在复合字的定义中，以后只要用一个Forth就可以完成整段程序的功能。上面第89行到第93行定义了本范例的引导程序部分，第95行到第102行程序定义了对端口的初始化功能。

（8）预先定义了上面的复合字后，使用这些复合字就可以使后面的Forth程序变得清晰明了：

其中第112行是系统引导程序，第115行是端口初始化，第129行是转移语句，第119行到127行每行程序实现一个功能，整个程序简洁多了。

并且引入汉字复合词名称后，程序的可读性大大加强了。

（9）如果将上面程序用C语言写，对应的程序如下：

可以看出C语言与Forth汇编语言程序是一一对应的。

（10）结论：C语言是公认的高级计算机语言，借助Forth语言的复合词功能，就将Forth 8051汇编语言升级为高级计算机语言了。

这样以后用Forth语言编写STC单片机就能够像C语言一样简单方便，不必处处像汇编语言一样冗长难懂了。

三、Forth“虚词”，打造有味的中文程序

（11）笔者一直认为：计算机程序不单只是给计算机编译器看的，更重要是给人看到（最少编程的是个人），因此编出来的程序就是一种作品，是作品就要完善到艺术，是艺术就要提高到有文化，要文化就要带有点中文味。

（12）Forth语言的复合词也可以是虚词，就是光有词的名字，并不包含任何内容。这样的虚词在计算机程序执行时没有任何作用，但是人类读它的时候感觉就不一样了。下面是将范例2程序加上虚词后的样子：

其中第104行到第106行程序定义了3个虚词，然后将虚词加入到主循环语句中，就成了下面的样子。

附件1：Forth_复合字.rar (111.87 KB, 下载次数: 43)

2024-11-24 14:37 上传

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写在最后：

考试题：如何编写STC单片机程序，使得单片机上的3组LED灯如上面视频中那样闪烁？

答：

Main_Loop

将十六进制数 55   写入_P0,

将十六进制数 33   写入_P1,

将十六进制数 F0   写入_P2,

延时500毫秒,

将十六进制数 AA   写入_P0,

将十六进制数 CC   写入_P1,

将十六进制数 0F   写入_P2,

延时500毫秒,

       向 Main_Loop 转移,              

如此循环，永不停止。

请问，这样的程序能得几分？

huasha***

那不是又要记一套关键字

晓***

用的汇编编译器，和高级语言有什么关系

QQ6243***

C语言都能面向过程编程思维，高级些的能用C语言写面向对象编程思维
你这什么编译器，顶多面向寄存器编程
你是不是以为8051只能点点灯，跟C语言比简直差的十万八千里呢

杨***

QQ6243*** 发表于 2024-11-24 20:19
C语言都能面向过程编程思维，高级些的能用C语言写面向对象编程思维
你这什么编译器，顶多面向寄存器编程
你 ...

（1）你了解FORTH吗？不了解就先百度一下，好吗？


下面内容来自（https://worktile.com/kb/ask/2027594.html）
飞飞Worktile&PingCode市场小伙伴评论Forth是一种面向堆栈的编程语言，具有简洁的语法和灵活的数据结构，被广泛用于嵌入式系统和低级别的软件开发。它的设计目标是提供一个直接的、高效的开发环境，使程序员能够快速地编写、测试和调试代码。在Forth中，所有的操作都是基于堆栈的，这意味着数据的存取和操作都是通过堆栈来完成的。Forth使用两个堆栈，一个是数据堆栈（数据栈），用于存储操作的数据；另一个是执行堆栈（执行栈），用于存储程序的指令。Forth的语法非常简单，只有一小组基本的操作符和控制结构。它的代码由一个个称为“词”的定义组成，每个词都是一个可以被调用的函数。在Forth中，程序员可以创建自定义的词，通过将一系列操作组织为一个单独的词，以便在其他地方反复使用。Forth的灵活性主要体现在其数据结构的设计上。Forth不仅支持基本数据类型，如整数和浮点数，还支持用户自定义的数据类型。程序员可以根据需要创建自己的数据类型，以实现更复杂的数据结构和算法。Forth还具有交互式的编程环境，允许程序员在运行时动态修改代码。这种交互式的开发方式使得调试和测试变得非常方便，同时也提供了一个实验性的环境，可以快速尝试新的想法和解决方案。总而言之，Forth是一种面向堆栈的编程语言，以其简洁的语法、高效的开发环境和灵活的数据结构而闻名。它在嵌入式系统领域得到了广泛应用，并且在低级别的软件开发中仍然具有一定的影响力。


（2）如果你连百度都没有查，至少先看看这里论坛里的介绍。别做井底之蛙，别动不动就大口马牙的，很丢人的！

F351（1）：Forth是什么？
https://www.stcaimcu.com/forum.php?mod=viewthread&tid=11914
(出处: 国芯技术交流网站)


（3）你说“你是不是以为8051只能点点灯，跟C语言比简直差的十万八千里呢”
你有没有觉得你的中文很烂？8051是单片机或者指令集，怎么与C语言比，这两者不是同一类型，比什么？你的这个评价比指鹿为马还离谱，鹿和马好歹都是动物一类呀？


（4）你说“你是不是以为8051只能点点灯”。瞧你说的，在这个论坛里，STC的8051单片机能做什么，恐怕我知道的比你多得很多很多！！！
Ai8051U单片机，从入门到精通（1）：继往开来的新一代51单片机
https://www.stcaimcu.com/forum.php?mod=viewthread&tid=9909
(出处: 国芯技术交流网站)


从32位到64位，记录STC单片机的发展探索历程
https://www.stcaimcu.com/forum.php?mod=viewthread&tid=7607
(出处: 国芯技术交流网站)

Ai8052U，单片机进入DOS时代的首航者
https://www.stcaimcu.com/forum.php?mod=viewthread&tid=11166
(出处: 国芯技术交流网站)


（5）你说“跟C语言比简直差的十万八千里呢”。瞧你说的，在这个论坛里，我是写C语言编译器的人，你写过C语言编译器吗？恐怕我对C语言的了解比你知道的多得很多很多，而且肯定超过十万八千里！！！

STCIDE + 金水151 + AIapp-ISP：全国产纯绿色的80x51单片机软件开发工具链
https://www.stcaimcu.com/forum.php?mod=viewthread&tid=10532
(出处: 国芯技术交流网站)

杨***

晓*** 发表于 2024-11-24 19:49
用的汇编编译器，和高级语言有什么关系

Main_Loop
    将十六进制数 55   写入_P0,

    将十六进制数 33   写入_P1,
    将十六进制数 F0   写入_P2,
    延时500毫秒,
    将十六进制数 AA   写入_P0,
    将十六进制数 CC   写入_P1,
    将十六进制数 0F   写入_P2,
    延时500毫秒,      
   向 Main_Loop 转移,

我认为这一段程序属于高级计算机语言的程序，不是汇编语言程序

晓***

杨*** 发表于 2024-11-25 09:57
Main_Loop
    将十六进制数 55   写入_P0,

这段代码是顺序赋值+GOTO式的跳转，像极了汇编语言的复刻，更像是某些机器语言脚本
至于中文编程不过是词典里面定义了中文关键词，本质上还是基于指令解释的方式编程，算不得高级计算机语言，最多是汇编和高级语言之间的过渡阶段。

很遗憾的说，Forth语言已经被淘汰了，或者说从来就没有进入过主流阵营，很多统计数据里面，Forth语言上不了榜单，众多的编辑器也很少提供Forth语法高亮支持。也许它在某些方面很优秀，但不入流是事实。
虽然c的份额排行下滑了，但c族群包含了c、c++、c#，总体份额目前仍然是王者。拿Forth语言与c相提并论，有点星辰与日月争辉的那味儿了。拉踩可以，但是选错对象就不太合适了。
IEEE Spectrum的编程语言榜单请看下图，也许不够准确，但应该能反映一定的现状：

杨***

晓*** 发表于 2024-11-25 12:02
这段代码是典型的顺序赋值+GOTO式的跳转，像是汇编语言的复刻，
至于中文编程不过是词典里面定义了中文关 ...

（1）有一种人以排行榜为荣：喝排行榜前排的饮料，穿排行榜前排的服饰，说着排行榜前排的话，然后觉得自己就上了排行榜头几名。我觉得这种人骨子里自卑，靠排行榜来证明自己。
有一种人以做自己为荣：喝自己喜欢的饮料，穿自己喜欢的服饰，说着自己懂的话，然后为自己梦想去努力。我觉得这种人骨子里硬气，无需靠排行榜来证明自己。

（2）而大多数计算机语言是工具，编程者/使用者必须遵从编译器创造者定下的规矩。因此对于这种计算机语言，比如对于Keil的C51/C251，从本质上说，程序员只是C51/C251的“奴隶”。

但是“Forth”计算机语言是文化，它允许编程者自己创造出“自己的语言”，就像这个系列文章已经介绍的，程序员可以将Forth计算机语言，如将本文的Forth 8051汇编语言，打造成自己喜欢的样子。所以对于Forth这个计算机语言，程序员是Forth语言的“主人”。

我想绝大多数的程序员都想做“主人”，不想做“奴隶”，只是他们不知道怎么做和要花多大的代价而已。本系列Forth文章将展示一种DIY自己的计算机语言的方法。

（3）做衣服的裁缝人少，穿衣服的顾客人多。当出现一种新面料的时候，裁缝跟不上形势时，穿衣的人就得自己造，这才能引领潮流。当年“的确良”衣服刚在中国大陆出现（1968、1969年），我的一个“大哥”居然手工做了个的确良的“白衬衣领子”，从毛衣上露出个领子，一路上收获很多眼球。如果当年有抖音，绝对上热搜。

（4）Keil的C51/C251是以8051/80251指令集为基础的，面对STC今天的AI8051U单片机和明天的AI8052U单片机的性能和架构，早已落后很多很多了。
因此大潮既已来临，应该有新的编译器或者计算机语言出来赶潮了。我个人觉得用“函数库”的方式提供补丁，就像“白衬衣领子”，终究不能充分发挥STC新一代32位单片机的优势，最终还是要靠打造STC单片机指令集和编译器才能从根本上解决问题。

（5）Forth语言正是这样一种平台，人人都可以打造“我的STC单片机指令集、我的STC单片机计算机语言和我的STC单片机编译器”：先有春天到来百花开，后有大浪淘沙只剩金，也许新的STC单片机指令集、新的STC单片机计算机语言和新的STC单片机编译器就随着STC单片机架构和性能的不断提升，脱颖而出了。

晓***

拿一个比单片机都老的编程语言帮助STC“脱颖而出”吗？这简直是逼一个朝气蓬勃的少年去与一个70岁的老奶奶结婚。。

神***

杨*** 发表于 2024-11-25 13:25
（1）有一种人以排行榜为荣：喝排行榜前排的饮料，穿排行榜前排的服饰，说着排行榜前排的话，然后觉得自己 ...

醍醐灌顶，大浪淘沙，涛声依旧，
Forth, 在我学 Basic的年代，他是那么的光芒 ？


在 51U / ARM / RISC-V 三分天下的 当下
Forth@Ai8051U 是那颗耀眼的星