ISWIM

提示：此條目的主題不是I SWIM。

ISWIM

編程範型	指令式, 函數式
設計者	Peter J. Landin
面市時間	1966年​（1966）
範疇	詞法
受影響於
ALGOL 60, Lisp
影響語言
PAL, SASL, ML, NPL, Lucid, Haskell

ISWIM（「If you See What I Mean」的首字母縮寫），是的一種抽象的電腦程式語言或程式語言家族，它由Peter J. Landin設計，並描述在他1966年於ACM通訊發表的文章《The Next 700 Programming Languages》之中。

儘管沒有實現，它被證明為在程式語言開發中非常有影響力的語言，特別是對於函數式程式設計語言，比如SASL、ML、NPL、Haskell和它們的後繼者，還有資料流程編程語言如Lucid。

設計

ISWIM是具有函數式核心的指令式編程語言，它構成自加了語法糖的叫做「應用表達式」（AE）的lambda演算，並增加了可變變數和賦值，還有強力控制機制即對應J算子的程式點算子pp。ISWIM的操作語意，使用Landin的SECD抽象機來定義，並且使用了傳值呼叫，因而是及早求值的。

ISWIM基於了lambda演算，從而具有高階函式和詞法範疇變數，其應用表達式為了「同時」或「平行」定義而擴充了在λ和.之間的識別碼列表，為遞迴定義而採用了Y不動點算子。ISWIM的目標之一，就是要看起來更像數學表示，所以在定義結構之時，放棄了ALGOL的語句括號begin……end，轉而採用了越位規則和基於縮排的範疇。

ISWIM程式基於了一個單一表達式，它由where或let子句、條件表達式和函式定義所限定。ISWIM在表示法上的特色，是與CPL一起，最早使用了where子句，尤其是let子句適合表達ALGOL 60的塊結構而為後繼者語言所承襲：

AE	ISWIM
{λf.f(b+2c)+f(2b-c)} [λx.x(x+a)] {λ(f,b,c).f(b+2c)+f(2b-c)} [λx.x(x+a), u/(u+1), v/(v+1)] {λg.g({λf.f}[λx.ax²+bx+c], u/(u+1), v/(v+1))} [λ(f,p,q).f(p+2q,2p-q)] {λf.f(6)}[Yλf.λn.(n=0)→1 else→nf(n-1)] {λx.xy(x+y)} [{λy.a²+a√y} [a²+b²]] {λ(a,b,f). {λ(g,h). {λk.X} [λ(u,v).λx.K]} [Yλ(g,h). (λx.G,λ(y,z).H)]} [A,B,λ(x,y).F]	f(b+2c)+f(2b-c) where f(x) = x(x+a) f(b+2c)+f(2b-c) where f(x) = x(x+a) and b = u/(u+1) and c = v/(v+1) g(f where f(x) = ax²+bx+c, u/(u+1), v/(v+1)) where g(f,p,q) = f(p+2q,2p-q) f(6) where rec f(n) = (n=0)→1; nf(n-1) xy(x+y) where x = a²+a√y where y = a²+b² X where k(u,v)(x) = K where rec g(x) = G and h(y,z) = H where a = A and b = B and f(x,y) = F	let f(x) = x(x+a) f(b+2c)+f(2b-c) let f(x) = x(x+a) and b = u/(u+1) and c = v/(v+1) f(b+2c)+f(2b-c) let g(f,p,q) = f(p+2q,2p-q) g((let f(x) = ax²+bx+c; f), u/(u+1), v/(v+1)) let rec f(n) = ((n=0)→1; nf(n-1)); f(6) let x = let y = a²+b²; a²+a√y xy(x+y) let a = A and b = B and f(x,y) = F let rec g(x) = G and h(y,z) = H let k(u,v)(x) = K X

下面以階乘函式的應用為例展示ISWIM的等價規則：
設C = (n=0)→1; nf(n-1)，G = (g where g(n) = C)並且F = (G where rec f = G)

		f(6) where rec f(n) = (n=0)→1; nf(n-1)			let rec f(n) = ((n=0)→1; nf(n-1)); f(6)
	$\equiv$	f(6) where rec f(n) = C		$\equiv$	let rec f(n) = C; f(6)
	$\equiv$	f(6) where rec f = (g where g(n) = C)		$\equiv$	let rec f = (let g(n) = C; g); f(6)
	$\equiv$	f(6) where rec f = G		$\equiv$	let rec f = G; f(6)
	$\equiv$	f(6) where f = (G where rec f = G)		$\equiv$	let f = (let rec f = G; G); f(6)
	$\equiv$	(G where rec f = G)(6)		$\equiv$	(let rec f = G; G)(6)
	$\equiv$	(G where f = (G where rec f = G))(6)		$\equiv$	(let f = (let rec f = G; G); G)(6)
	$\equiv$	(G where f = F)(6)		$\equiv$	(let f = F; G)(6)
	$\equiv$	((g where g(n) = C) where f = F)(6)		$\equiv$	(let f = F; (let g(n) = C; g))(6)
	$\equiv$	((g where g(n) = (n=0)→1; nf(n-1)) where f = F)(6)		$\equiv$	(let f = F; (let g(n) = ((n=0)→1; nf(n-1)); g))(6)
	$\equiv$	(g where g(n) = (n=0)→1; nF(n-1))(6)		$\equiv$	(let g(n) = ((n=0)→1; nF(n-1)); g)(6)
	$\equiv$	((n=0)→1; nF(n-1)) where n = 6		$\equiv$	let n = 6; ((n=0)→1; nF(n-1))
	$\equiv$	6(F(5))		$\equiv$	6(F(5))
	$\equiv$	6(f(5) where f = F)		$\equiv$	6(let f = F; f(5))
	$\equiv$	6(f(5) where f = (G where rec f = G))		$\equiv$	6(let f = (let rec f = G; G); f(5))
	$\equiv$	6(f(5) where rec f = G)		$\equiv$	6(let rec f = G; f(5))
	$\equiv$	6(f(5) where rec f = (g where g(n) = C))		$\equiv$	6(let rec f = (let g(n) = C; g); f(5))
	$\equiv$	6(f(5) where rec f(n) = C)		$\equiv$	6(let rec f(n) = C; f(5))
	$\equiv$	6(f(5) where rec f(n) = (n=0)→1; nf(n-1))		$\equiv$	6(let rec f(n) = ((n=0)→1; nf(n-1)); f(5))
		⋮			⋮
	$\equiv$	6(5(4(3(2(1(f(0) where rec f(n) = (n=0)→1; nf(n-1)))))))		$\equiv$	6(5(4(3(2(1(let rec f(n) = ((n=0)→1; nf(n-1)); f(0)))))))

在實際推導結果值的過程中，不需要通過反向運用對應於λ演算中β歸約和Y不動點算子的等價規則，來恢復出rec f(n)形式的表達式。

在ISWIM論文中首次出現了用來定義結構的代數資料類型定義，這是通過自然語言的either……or……和……and……描述完成的，但明確的表示出了當代函數式程式設計語言比如Standard ML中的「積之和」：

ISWIM	Standard ML
an $\mathrm {aexpression}$ ($\mathrm {aexp}$) is either $simple$, and has a $body$, which is an $\mathrm {identifier}$ or a $combination$, in which case it has a $rator$, which is an $\mathrm {aexp}$, and a $rand$, which is an $\mathrm {aexp}$, or a $conditional$, …… or $one{\text{-}}armed$, …… or a $listing$, …… or $beet$, …… .	datatype aexp = SIMPLE of body | COMBINATION of rator * rand | CONDITIONAL …… | ONE_ARMED …… | LISTING …… | BEET …… and body = BODY of identifier and rator = RATOR of aexp and rand = RAND of aexp

實現和衍生

沒有進行過直接實現ISWIM的嘗試，但Arthur Evans的PAL，和John C. Reynolds的Gedanken，取得了Landin的多數概念，包括強力的控制轉移操作，這兩者都是動態型別語言。Robin Milner的ML，可以被認為等價於沒有J算子，而有類型推論的ISWIM。

從ISWIM衍生出的另一條路線，是去掉指令式特徵即賦值和J算子，而只留下純函數式語言，接著就有可能切換到惰性求值。這條路線導致了SASL、Hope、KRC、Miranda、Haskell、Clean。

參照

本條目部分或全部內容出自以GFDL授權發佈的《自由線上電腦詞典》（FOLDOC）。