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Rain语言是一个玩具语言。
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Rain语言的特性是缺乏特性。
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Rain语言使你感到无聊。
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首先新建一个后缀名为
.rain的文件，叫它id.rain好了。 -
在
id.rain中写入如下内容：let id = fn (x) -> x in id -
有两种方式可以运行：
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如果你下载的是release版，直接
rain id.rain。 -
如果你下载的是源码，则要先配置rustup工具链，然后
cargo run -- id.rain。
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两种运行方式的回显可能会有所差异，但你应该都能看到类似于下面的内容（
'2也有可能是'1、'3或其他任何可能的单引号 + 数字形式，这都是正确的）：Type: '2 -> '2 Value: <function> -
非常奇怪的回显……让我们看看这里面有什么魔法。
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在Rain语言中，没有语句（Statement）这种东西。
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用Rain语言写成的每一个程序都是一个表达式（Expression）。
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Rain语言中的表达式有哪些？
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数字
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可正可负。
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例：
114514、-1919810。
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布尔值
- 只有
true和false。
- 只有
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变量
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仅由字母组成，大小写敏感，不能为关键字。
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关键字有：
if、then、else、true、false、let、in。 -
例：
x、Aminoac。
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let表达式-
形如
let x = <expr1> in <expr2>。其中<expr1>被绑定到x上，且<expr2>中所有出现x的地方都会被替换为<expr1>。 -
例：
let x = 1 in x + 1，该表达式的值为2。
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if表达式-
形如
if <guard> then <expr1> else <expr2>。其中<guard>应为Bool类型表达式，且<expr1>和<expr2>应有相同类型。 -
例：
if 3 <= 4 then 1 + 1 else 2 + 2，该表达式的值为2。
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二元表达式
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形如
<expr1> <binop> <expr2>。其中<binop>只能为+、*、<=中的一种。 -
例：
4 <= 2、4 + 5、1 * 0。
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函数
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好玩的东西，但现在你可能不会这么觉得。
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例：
fn (x, y, z) -> x + y + z。其中括号内为参数，->右侧为用于计算函数结果的表达式。
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函数调用
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又一个好玩的东西。
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例：
let add = fn (x, y, z) -> x + y + z in add(1, 2, 3)，结果为6。
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看完上面的介绍是不是觉得十分甚至九分无聊？好在你坚持看到了这里，接下来好玩的才刚刚开始。
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不可变性（immutability）
- 在Rain语言中，一切都是不可变的。？？？，好吧，听起来更无聊、更不可理喻了。
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绑定（binding）与遮蔽（shadowing）
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在上文对
let表达式的介绍中，我加粗了“绑定”这个词，意在强调我们是把表达式绑定到了变量上，而不是定义了一个变量。 -
这有什么区别？
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在C语言中，如果我们定义了一个变量，后续就不能再定义一个重名的变量，否则会报“重定义（redefine）”错误。
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而在Rain语言中，我们在把一个表达式绑定到一个变量后，还可以将另一个表达式绑定到同名变量，例如：
let x = 1 in let x = 2 in ... -
这样一来，
x = 1这个绑定会被x = 2遮蔽，后面用到x的代码将只知道x = 2。 -
我们甚至不用理会新旧表达式的类型是否相容！
let x = 1 in let x = fn (a) -> a + 1 in ... -
也就是说，当你想要给某个变量绑定一个新的表达式时，新表达式是什么都无所谓。只需要注意：后面的代码将只知道该变量绑定到了新表达式，而对于旧的绑定一无所知。而且这样一来，“不可变性”就不是什么问题了，因为你可以声明名称重复的变量。
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函数 = 闭包（closure）
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你可能在别的语言里用过闭包。在这些语言里，闭包的写法往往与“普通函数”不同，例如
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python
closure = lambda x : x + 1 # closure def func(): # "normal" function ...
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rust
closure = |x| x + 1; // closure fn func() { // "normal" function ... }
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但在Rain里，没有“普通函数”与闭包的区别，只有“函数”这个统一的概念。
let func = fn (x) -> x + 1 in ... -
你可能会说：“那我缺的环境捕获这块谁来给我补啊”。请看代码：
let x = 1 in let add = fn (y) -> x + y in add(99) -
运行结果如下，不信可以试试：
Type: Int Value: 100 -
add函数没有名为x的参数，而x的值被捕获到了，说明Rain里这个身兼“普通函数”和闭包为一体的“函数”，的确具有环境捕获的功能。黑子说话！ -
但要注意以下这种情况会阻止环境捕获：
let x = 1 in let add = fn (x) -> x + 1 in add(3) -
这种情况下，
add的参数x与第1行的x重名，这会导致x = 1不会被捕获到函数add内。具体原理见Capture-Avoiding Substitution。
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Partial application（我故意保留英文名，因为我觉得它的中文名不够直观）
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这位更是重量级。
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考虑下面这个函数：
let add = fn (x, y) -> x + y in ... -
在常见的编程语言（C、Python等）里，定义函数时有几个形参，调用函数时就要传几个实参进去。但Rain不一样，Rain允许你传入的实参个数小于形参个数。接着上文的
add函数，我们只传一个参数进去：let addtwo = add(2) in addtwo(1) -
结果为
3。这是什么鬼？为什么addtwo是一个函数？为什么将1传入addtwo里后结果是3？ -
这是“柯里化（Currying）”在搞鬼。简单来说，
add函数的类型是Int -> Int -> Int。为了方便，你可以把它看作(Int -> Int) -> Int，这代表它接受两个Int类型的参数且返回值是Int。如果只传一个参数给add，它会生成一个类型为Int -> Int的东西（从左往右数第一个Int消失了），这代表一个函数，这个函数接受一个Int并返回一个Int。正如我们看到的，addtwo就是这样一个函数，所以我们可以传一个参数给它，并最后产出一个Int。 -
但答案为什么是
3？当我们调用add(2)时，2这个值被绑定到了（没错，又是绑定）add函数的形参x上，过程如下：fn (x, y) -> x + y | | fn (2, y) -> 2 + y | | fn (y) -> 2 + y -
上面这些代码只是为了展示绑定的结果，而并非是一段合法的Rain代码。最后一行的
fn (y) -> 2 + y被绑定到addtwo这个变量上，也即实际结果为let addtwo = fn (y) -> 2 + y in addtwo(1)，这样一切都说得通了。
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Poly type（我不知道它的中文名叫什么）
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回到我们最初的那个例子：
let id = fn (x) -> x in id -
解释器推导出
id的类型是'a -> 'a，意思是这个函数有一个输入、一个输出，且输入和输出的类型一致，而不管具体是什么类型。因此我们可以把任何类型的参数传给id：id(0) id(true) id(fn (x, y) -> x) id(let one = 1 in one + 1) -
我不打算在这里讲得太深，感兴趣的可以看看这个。
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类型推导
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你有没有我们自始至终都没有写类型注解？这是因为Rain可以自动帮你推导出表达式的类型。
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这是整个项目里工作量最大、踩坑最多的地方。实现完类型推导引擎后，我才发现要实现语言原型，还是用ML系语言（如ocaml）方便一些。
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你会对类型推导及Hindley-Milner算法感兴趣的：Type Inference。
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去学一门函数式编程课程吧，比如CS 3110。
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学完后记得入坑程序语言理论（Programming Language Theory, PLT）:)：