一种可跨语言重用的编程语言

本发明涉及一种用于软件应用程序开发的编程语言，具体涉及到用于开发软件应用程序的一组术语、语法规则、标准开发库、（跨语言）开发工具（包括IDE、模拟器、转换工具和编译工具）。

计算机编程语言有几千种，虽然都有各自的优点和特性；但它们编写的代码都存在两个问题：跨语言重用性差和跨平台重用性差。

第一个问题，跨语言重用性差是指在某些算法（如单源最短路径、贪婪算法等）和某类应用（如3D游戏）的编程中，各语言处理流程几乎大同小异；比如3D游戏一般的程序流程是“算法建模‑>渲染‑>算法建模‑>渲染‑>……”如此循环而成。这种情况下，如果想实现多语言开发，虽然算法相同却无法重用以前用别的语言写好的算法，便会产生重复开发成本，并可能代价极高。

作为第一个问题的技术背景，虽然人们发展的UML（Unified  Modeling Language,统一建模语言或标准建模语言）和PDL（Program Design Language,设计性程序语言），被认为能够实现跨语言的建模和重用，然而这些语言都处于软件开发的设计阶段，均不被认为是软件的代码。

第二个问题，许多应用需要跨多个平台，而有些平台(如iOS、WindowsPhone等)不支持Java、有些平台(如iOS、Android)则不至支持C++，无法实现用统一的语言开发多个终端的应用，而跨平台移植又可能产生昂贵的成本。

作为第二个问题的技术背景，历史上出现了近百种脚本语言（如Lua、Python、Ruby等）能够实现跨平台的直接代码重用。但脚本语言都是解释性和寄生性的，不能独立开发完备的软件，并且运行效率低、语法冗长（相比本语言）、易出错，难以实现用户级的线程库和复杂递归应用，不可转换成其他语言，也不可直接编译成软件产品。相比本发明来说，这些语言还存在语法扩散、过度使用符号标示、精度表示繁琐、缺乏标准函数库、开发效率低、执行慢等缺点。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种编程语言，为方便说明，以下将其简称为TML（Thought Markup Language）; 将本发明的编程语言的标准开发库简称为TMLib（Thought  Markup Language Library）。

TML内建数据结构、动态类型和动态绑定。

TML标示符(关键词)只有9个：for、return、break、if、else、err、continue、trace、NULL，不超过C语系（含C++、JAVA）、PASCAL语系、BASIC语系的交集，不包含语言特性、API和环境语句，确保能够转换为其他语言。

TML变量不用声明，在首次使用时，由编译器自动识别，数据类型识别规则是：首先根据调用需求判定，其次根据其值判定，最后判定为NULL。

TML数组使用中括号[]表示，为提高重用性，不支持异构数组。

TML函数不用声明(无需function、sub、def之类的修饰词)，定义时不用写修饰符直接写函数名。

TML函数无需定义函数类型，根据返回值自动判定函数类型。

TML函数必须使用return（可无返回值）结束，调用时使用小括号()，见实施例1。

TML同一函数可有多种类型的返回值。

TML函数体使用空行区分。

TML语句使用换行分割，语句末尾不加分号。

TML使用缩排区分代码段（block）

TML类不用声明，编译器使用文件名自动命名，文件名就是类名，扩展名为小写的tml，以实现自动识别编译。

TML子类文件名为“父类名.子类名.tml”。

TML多重继承文件名为“父类1.父类2.……父类n.子类名.tml”，子类中没有的attributes，按照从左到右(先查父类1，然后查父类2……最后查父类n)的顺序在基类中查。

TML的入口函数为Main，不写在代码中，必须写在项目文件中。

TML项目文件必须放在project目录下，扩展名为tml，文件名按照平台和用途命名。整个项目的目录必须按照图2的格式构建。

TML类构造时自动调用init函数，init可缺省，可加参数。

TML支持解释性调试和编译性执行的双重运行模式。

TML调试语句使用trace实现，trace只在调试时输出数据，编译时被忽略。

TML编译规则是：首先转成高效的C语言编译为二进制指令（二进制格式由平台定义，与代码无关），如果遇到不支持的平台，则进行字节型编译。同理，也可以让最终用户自由指定本地编译，并构建一个程序版本。

TML浮点可使用e表示。

TML虚数使用j表示。

TML字符串用双引号””表示。

TML注释写使用//和/*….*/ 。

TML转译字符使用反斜杠()表示。

TML区分大小写，类名（文件名）和函数名首字母必须大写，变量名必须小写。

TML没有inlcude或import语句，因为文件名和类名的统一使这些语句变的多余。若要包含外部文件也无需写在代码中，写在项目属性中即可，由编译器自动识别包含关系。避免重复包含，降低了代码依赖性。

TMLib提供开发中常用的数据结构（包括异构数组、哈希表、字典等）、函数（包括绝对值、四舍五入、地板除、随机数、三角函数、正则等）和GUI。

TMLib提供嵌入到其他语言的扩展接口，也就是说其他语言通过引用TMLib将TML作为extern模式链接到同一代码中实现混合编程和源代码直接重用，见实施例2。

 TMLib提供一套可跨平台重用的GUI，与现有技术的区别点在于：通过单窗口虚拟多窗口多任务技术，实现最低资源消耗，控件不单独绘制，整屏一起绘制，绘制时通过多线程，多面绘制，高效率渲染。控件响应也要通过多线程来调度。两者用一个线程，绘制的时候不处理响应。因此本GUI非常适合3D展示或游戏领域的跨平台开发。

本发明的IDE提供带智能提示的文本编辑器和模拟器。虽然只有Windows单一平台，但由于语言和库的跨平台型，因此在Windows下开发的应用也可以直接运行在iPhone等设备上。IDE对硬件要求低，PII系列即可开发，实际中我们采用PIII 800/256M配置搭建iPhone的开发环境。

本发明的转换工具通过转换算法，将同一份TML源代码转换为C++、Java、C

下面结合附图对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1为本发明的各部分的结构和关系图。

图2为本发明开发的一个3D游戏的项目结构示例图。

图3为本发明的编译器的编译过程，编译器完成了一部分编程工作。

下面结合实施示例对本发明做更进一步的解释。

实施例 1

使用本发明定义一个取绝对值的函数的代码，以说明函数的语法规则：

//定义一个取绝对值的函数

ABS(x)

       if (x<0)

               x=‑x

       retrun x

 上段代码说明了函数名前面无需修饰符，首字母必须大写，无需定义函数类型，必须使用return结束。

实施例 2

使用本发明的标准开发库将本语言嵌入到C++和JAVA中写法为：

extern “TML” {

           //直接编写TML代码

      }

在其他语言中写法与此类似。

实施例 3

使用本发明开发的一款跨平台的3D捕鱼游戏示例项目，项目源代码和目录结构如图2所示，具体步骤如下：

步骤 1 ：使用本发明的IDE建立项目，名称一般为项目名或其他有意义的英文缩写，此处起名为3Dgame；

步骤 2 ：在创建选项中，选择多平台和设置参数；

步骤 3 ：点击创建，如图2所示，会得到一个名为3Dgame的目录，在3Dgame目录下建立4个基本目录：platform（里面已经生成好步骤2所选的平台的标准开发库）、product（用于存放最终产品，包括编译生成文件、图片资源、音乐资源和配置文件）、project（里面已经生成好步骤2所选的平台的项目文件，一般的Windows、Android、iOS等平台都可以使用solution.tml进行编译，ARM嵌入式平台使用ARM.tml进行编译，Qt平台使用Qt.tml进行编译）和source（存放源代码）。这里的目录结构是固定的，才能被编译工具和转换工具识别；

步骤 4 ：根据游戏规则，编写源代码，存放在source目录下；

步骤 5 ：使用编译工具，编译需要的平台的项目，会生成到product目录下 。编译器会选择运行效率最高的方式编译，如图2，在Windows下将使用Direct3D实现3D渲染，在Android下使用OpenGL ES实现3D渲染。在传统开发中这种选择由代码指定，而本发明中由编译器实现了一部分编程工作，如图3；

步骤 6 ：打包发布。

实施例 4

如图3所示，本发明公开了一种可跨语言重用的编程语言的编译工具，编译工具能够将同一份TML源代码直接编译成Windows、Unix、MacOS X、iOS、Android、Linux、Solaris、FreeBSD等平台的多种应用，完成部分代码处理工作，实现跨平台的代码重用。当用户选择好目标平台，开始程序编译后包括以下步骤：

步骤 1 ：CPU读取用户选择的平台类型和project下的项目的参数；

步骤 2 ：筛选出对应平台上的编译框架集合，如二进制或者字节码类型；

步骤 3 ：分析源代码用的主要技术的最优实现方案集合，如3D项目会对应Direct3D、OpenGL等几种实现方案；

步骤 4 ：确定平台映射的标准开发库集合，按最优化指标进行排序；

步骤 5 ：对步骤2,3,4的三个集合进行组合，得到一组编译方案；

步骤 6 ：根据方案将源代码处理为中间码，中间码有可能是C语言或其他代码；

步骤 7 ：判断转换是否成功；

步骤 8 ：若结果不成功，则选择下一组更宽松的方案进行处理；

步骤 9 ：若结果成功，则将source目录下的类文件，逐个编译成对象（或中间文件）；

步骤 10 ：判断是否编译完成或者方案不能继续放宽； 

步骤 11 ：若是，则将对象或中间文件，链接或转换（打包）成最终可执行文件，存放在product目录下。

本发明提供了一种编程语言及使用方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。