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F83 經典範例系列 第 1

Forth 是什麼?

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Forth 是什麼?

Forth 是一種很特別的電腦程式語言,它誕生於 1970 年代,由 Charles H. Moore 發明。

簡單來說

  • 直譯式語言:Forth 像是「一邊輸入、一邊執行」,不用編譯,可以馬上看到結果。
  • 堆疊運算:它最大的特色是「用堆疊 (stack) 來計算」。例如你想算 3 + 4,在 Forth 裡要打成 3 4 +,這就是所謂的「後置表示法」(Reverse Polish Notation, RPN)。
  • 可擴展性強:Forth 的指令(稱為「字」Words)可以由使用者自己定義,就像你在語言裡隨時發明新單字一樣。

為什麼有人喜歡 Forth?

  • 小巧精簡:它的核心非常小,幾 KB 就能跑完整的系統。
  • 靈活控制:常用於嵌入式系統、控制機器、甚至太空探測器(NASA 就曾用過 Forth)。
  • 互動教學好工具:因為立即回饋、可隨時擴充,很適合拿來做實驗與學習電腦底層運作。

你可以這樣想

Forth 像是一種「語言積木」:

  • 它只給你最簡單的積木(加減乘除、印字、堆疊操作),
  • 你要自己組裝出複雜的積木(新指令、新功能),
  • 最後就能拼出屬於自己的小世界。

Charles H. Moore 查爾斯·摩爾

在 1960~70 年代,Moore 主要在天文台和控制系統工作。當時需要一個:

  • 即時控制(控制望遠鏡、儀器)
  • 可擴充(快速加入新功能)
  • 高效率(在硬體資源很少的電腦上也能跑)

傳統語言像 Fortran、ALGOL 太笨重,所以他就自己創造了一種「小而美」的語言,也就是 Forth。

Forth 的精神

Moore 強調 簡單、直接、效率:

  • 一切以「堆疊」為核心,程式簡短卻能完成大事。
  • 使用者可以很快寫出自己的「詞彙」(Words),讓語言隨時長大。
  • 程式碼和系統本身往往只要幾 KB,就能驅動整個控制系統。

這讓 Forth 在天文台控制、嵌入式裝置、甚至 NASA 太空計畫裡都有應用。


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