« Le langage J offre une meilleure approche de l'itération que le C et d'autres »

D'après ses concepteurs

Le 2019-10-21 10:00:57, par Patrick Ruiz, Chroniqueur Actualités

Le langage J existe depuis une bonne trentaine d’années. C’est un langage de programmation fonctionnelle développé par Kenneth Iverson (un ex IBM fellow) et Roger Hui (désormais employé de Dyalog Ltd) en 1990. Le langage est connu comme un successeur du langage APL dont il propose une synthèse.

« J est un langage de programmation évolué à usage général particulièrement adapté à l'analyse mathématique, statistique et logique des données. C'est un outil puissant pour développer des algorithmes et explorer des problèmes qui ne sont pas encore bien compris », précisent ses concepteurs.

J est écrit en C portable et est disponible pour Windows, Linux, Mac, iOS, Android et Raspberry Pi. J peut être installé et distribué gratuitement. Les sources sont fournies sous licence commerciale et sous licence GPL 3.

Quelle plus-value par rapport à l’existant ?

En plus de la programmation fonctionnelle, le langage J propose les paradigmes tacite, objet et matriciel. C’est sur le dernier que, d’après ses concepteurs, repose sa singularité. En effet, ces derniers proposent aux habitués de langages comme le C d’abandonner le paradigme de boucles au profit d’expressions matricielles équivalentes. En guise d’exemple, la seule ligne de code mandel =: 3 : '(2 > | (y + _&[`*: @.(2&>@:|))^:(i.20) y) i. 0'"0 dans le bloc qui suit permet de provoquer l’exécution, une vingtaine de fois, de l’équation z_(n+1) = z_n**2 + C.

Code :

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
load'viewmat' 
 
size =: 100 
 
NB. z_0 = C 
NB. z_(n+1) = z_n**2 + C 
NB.  
NB. We iterate this equation at most 20 times 
NB. but short-circuit out (and return inf "_") if the value is > 2 
NB. Then we compute the magnitudes of every value 
NB. And find the first result that is > 2 
mandel =: 3 : '(2 > | (y + _&[`*: @.(2&>@:|))^:(i.20) y) i. 0'"0 
 
plane =: (j.i.size) + (size, size) $ i.size 
center =: (0.75 * size) j. (0.5 * size) 
scale =: % 0.35 * size 
 
NB. Run `mandel` over out coordinate plane and plot it 
viewmat mandel scale * plane – center

En fait, pour un problème dans lequel il est question de faire la somme de chaque élément au sein d’une liste x à chaque nombre dans la ligne correspondante d'un tableau bidimensionnel y, un programmeur J écrirait simplement x+y quand un programmeur C monterait le bloc de code :

Code :

1
2
3
4
5
for(i = 0;i<sizeof(x)/sizeof(x[0]);++i) 
  for(j = 0;j<sizeof(y)/sizeof(y[0]);++j) 
    z = x[i] + y[i][j]; 
  } 
}

D’après les concepteurs du langage, l’approche J est meilleure pour plusieurs raisons : un code plus court est plus aisé à comprendre ; l’utilisation du paradigme matriciel permet de s’appuyer sur des expressions (au sens d’expressions littérales) plutôt que sur des instructions, ce qui permet d’obtenir des blocs de code beaucoup plus compact là où il aurait fallu d’imbriquer plusieurs structures de boucles.

« Le code C exige que le programmeur descende au niveau des éléments individuels du tableau. Un programmeur J pense en termes de tableaux entiers, en les combinant à l'aide de primitives qui permettent une manipulation directe des tableaux », ajoute l’équipe de développement. En fait cette dernière est d’avis que « l’approche que J adopte pour l’itération est bien meilleure que celle des autres langages. » Ce développement des concepteurs du J suggère que les structures de boucles n’ont pas leur place dans les langages de programmation impératifs. Le langage donne néanmoins la possibilité aux programmeurs d’écrire du code dans un style impératif proche du C en mettant sur pied des boucles. Ci-dessous, la liste des structures de contrôle disponibles avec le langage.

Code :

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
assert. T 
break. 
continue. 
 
for.     T do. B end. 
for_xyz. T do. B end. 
 
goto_name. 
label_name. 
 
if. T do. B end. 
 
if. T do. B else. B1 end. 
 
if.     T  do. B 
elseif. T1 do. B1 
elseif. T2 do. B2 
end. 
 
return. 
 
select. T 
 case.  T0 do. B0 
 fcase. T1 do. B1 
 case.  T2 do. B2 
end. 
 
throw. 
 
try. B catch. B1 catchd. B2 catcht. B3 end. 
 
while.  T do. B end. 
whilst. T do. B end.

Une plus-value qui n’en est pas vraiment une ?

Et si le « gap » pouvait être comblé à l’aide de bibliothèques appropriées ? Armadillo par exemple en est rendu à sa version 9.8. C’est une bibliothèque C++ dédiée aux mathématiques matricielles. Elle met à la disposition des programmeurs une syntaxe et des fonctionnalités similaires à celles qu’offre le langage de script Matlab. Les programmeurs Haskell pour leur part disposent de la bibliothèque « linear » conçue pour la manipulation de vecteurs. Avec de tels outils en main, le programmeur doit pouvoir arriver à penser comme le suggèrent les créateurs du langage J : faire usage de structures matricielles pour résoudre des problèmes auxquels on apporte généralement solution à l’aide de structures de contrôles, notamment, des boucles. Deux camps s’opposent : les langages avec paradigme de programmation matriciel et ceux auxquels on adjoint des bibliothèques. Après, il faut ajouter les aptitudes de l’opérateur qu’est le programmeur.

Source : jsoftware

Et vous ?

Qu’en pensez-vous ?

Avez-vous fait usage de ce langage ? Si oui, dans quel type de projet et pour quelles raisons ?

La plus-value mise en avant par ses concepteurs sort-elle de l’ordinaire ?

Que pensez-vous de l’approche matricielle pour la résolution des problèmes en informatique ?

Voir aussi :

Quel langage pourrait remplacer C ? Après avoir comparé Go, Rust et D, le choix d'Andrei Alexandrescu se porte sur D

Pourquoi les langages C et C++ auraient-ils encore de nombreuses années devant eux ? Donnez votre avis

Quel avenir pour le langage C ? Un développeur expérimenté fait ses adieux au langage et livre ses inquiétudes quant à son avenir

C2 : un langage qui se présente comme une évolution de C, plus rapide, sans fichiers d'en-tête, avec système de build intégré et d'autres changements

Discussion forum

16 commentaires

tomlev
Rédacteur/Modérateur

D’après les concepteurs du langage, l’approche J est meilleure pour plusieurs raisons : un code plus court est plus aisé à comprendre

Euh, c'est une blague j'espère ? C'est vrai dans certains cas, par exemple quand on appelle une fonction avec un nom explicite plutôt que de faire un calcul compliqué "inline", mais franchement quand je vois un truc imbitable comme mandel =: 3 : '(2 > | (y + _&[`*: @.(2&>@:|))^:(i.20) y) i. 0'"0, je vois mal comment on pourrait faire plus difficile à comprendre. La syntaxe est vraiment complètement absconse.

le 21/10/2019 à 10:39
François DORIN
Expert éminent sénior

Envoyé par Patrick Ruiz
« Le langage J offre une meilleure approche de l’itération que le C et d’autres »,
D'après ses concepteurs

D’après les concepteurs du langage, l’approche J est meilleure pour plusieurs raisons : un code plus court est plus aisé à comprendre ;

Premièrement, je vois mal des concepteurs essayer de vendre leur produit en disant "regarder, c'est de la m*****"

Deuxièmement, un code plus court n'est absolument pas plus aisé à comprendre. C'est une croyance populaire qui est loin d'être vrai ! Un code plus court peut être plus aisé à comprendre... comme plus compliqué !
Et quand je vois ce que cela donne ici, j'ai juste envie de dire "au mon dieu"... Je préfère mille fois un code bien écrit, verbeux, indenté et lisible que ce type de profil sismique que même un pharmacien (pourtant habitué à ce genre d'écriture) ne pourrait déchiffrer !

Personnellement, j'aimerai qu'une personne m'explique, en détail et en décomposant chaque opérateur, comment cette ligne mandel =: 3 : '(2 > | (y + _&[`*: @.(2&>@:|))^:(i.20) y) i. 0'"0 peut être l'équivalent de z_(n+1) = z_n**2 + C pour n de 1 (ou 0) à 20, ainsi que la démarche pour réussir à l'écrire.

Enfin, pour le debug, on fait comment ??

le 21/10/2019 à 11:52
earhater
Membre éprouvé

Envoyé par tomlev
Euh, c'est une blague j'espère ? C'est vrai dans certains cas, par exemple quand on appelle une fonction avec un nom explicite plutôt que de faire un calcul compliqué "inline", mais franchement quand je vois un truc imbitable comme mandel =: 3 : '(2 > | (y + _&[`*: @.(2&>@:|))^:(i.20) y) i. 0'"0, je vois mal comment on pourrait faire plus difficile à comprendre. La syntaxe est vraiment complètement absconse.

J'en aurai appris plus sur le langage J et un nouveau mot de la langue française aujourd'hui

le 21/10/2019 à 10:51
beeboo
Membre confirmé

Quand je vois ce genre de syntaxe :

mandel =: 3 : '(2 > | (y + _&[`*: @.(2&>@))^i.20) y) i. 0'"0

autant programmer en brainfuck.

le 21/10/2019 à 14:36

Bousk

Rédacteur/Modérateur

Code :

1
2
3
4
5
6
7
8
9
 
NB. z_0 = C 
NB. z_(n+1) = z_n**2 + C 
NB.  
NB. We iterate this equation at most 20 times 
NB. but short-circuit out (and return inf "_") if the value is > 2 
NB. Then we compute the magnitudes of every value 
NB. And find the first result that is > 2 
mandel =: 3 : '(2 > | (y + _&[`*: @.(2&>@:|))^:(i.20) y) i. 0'"0

1 ligne de code et 6 de commentaires qui sont, pour ma part en tous cas, obligatoires pour comprendre ce qu'il se passe ici

Code :

1
2
3
4
5
for(i = 0;i<sizeof(x)/sizeof(x[0]);++i) 
  for(j = 0;j<sizeof(y)/sizeof(y[0]);++j) 
    z = x[i] + y[i][j]; 
  } 
}

4 lignes de code que n'importe quelle personne un tant soit peu logique (mettons qu'il faille connaître for et sizeof, le reste sont des opérations mathématiques qu'un éleve de primaire connait) peut comprendre d'une simple lecture.

J'ai du mal à voir via cet exemple l'avantage de J (dont je n'avais jamais entendu parler)

le 21/10/2019 à 14:56

yahiko
Rédacteur/Modérateur

Le logo est très moche. C'est pour moi rédhibitoire.

le 21/10/2019 à 16:15
psykokarl
Membre confirmé

Envoyé par François DORIN
Personnellement, j'aimerai qu'une personne m'explique, en détail et en décomposant chaque opérateur, comment cette ligne mandel =: 3 : '(2 > | (y + _&[`*: @.(2&>@:|))^:(i.20) y) i. 0'"0 peut être l'équivalent de z_(n+1) = z_n**2 + C pour n de 1 (ou 0) à 20, ainsi que la démarche pour réussir à l'écrire.

C'est précisément parce qu'il faut décomposer chaque caractère, pour retrouver chaque operateur, pour retrouver chaque instruction que ce langage offre une meilleur approche de l'iteration. Il faut en effet iterer un nombre de fois bien supérieur la lecture du code et les allez-retour vers la doc avant d'avoir la ne serait ce qu'une vague idée de ce que le code fait. Celui qui maitrise ce code aura à coup sur capter l'essence de ce qu'est une iteration !

Et pensez aux avantages lors de la mise en oeuvre !
Les fuites memoires et autres débordement n'impacterons plus les machines mais les developpeurs. Si on est soucieux de leur bien être, on peut coupler J à la solution "B". En effet, J&B offrira aux developpeurs faisant trop d'heures sup un moyen commode de se flusher la memoire àpres le boulot avant de se faire garbage collecter par une patrouille de flic (ou un camion poubelle) au petit matin ...

le 24/10/2019 à 2:05
yahiko
Rédacteur/Modérateur

Tu m'as convaincu. Nous avons tort de critiquer le langage APL/J pour la simple raison que sa syntaxe, ou son approche serait trop exotique.

En effet, ce serait comme critiquer quelqu'un qui se met à parler en Inuit avec ses collègues francophones. Le langage Inuit n'est pas plus compliqué qu'un autre, il suffit juste de l'apprendre ou d'avoir grandit avec.

Il n'empêche, quand tout ton entourage familial, amical et professionnel ne bite pas un mot d'Inuit, c'est tout de même bigrement handicapant. Il est où l'intérêt dans ce cas ? Avoir la fierté, le petit sentiment de supériorité, de faire partie d'une "élite" incomprise ?

Je ne dis pas que le langage APL/J est un mauvais langage, mais il ne faudrait pas non plus le vendre pour ce qu'il n'est pas.

Car même l'argument "APL/J n'est pas plus compliqué qu'un autre" n'est pas si solide que cela. Tout comme les mathématiques n'est pas une discipline plus compliquée qu'une autre. Pas sûr que les millions d'élèves fâchés avec l'école à cause de cette matière seront d'accord. L'abstraction et le symbolisme requis par ce langage APL/J est loin d'être évidente pour nombre de programmeurs, fussent-ils doués.

Ce n'est pas pour rien que les langages de programmation ont tendance à reprendre des structures et du vocabulaire des langues naturelles, justement pour limiter le niveau d'abstraction requis. Le langage APL/J prend l'exact direction inverse au nom de la compacité.

Maintenant, je ne dénigre nullement ni ce langage, ni ceux qui le pratiquent, mais encore une fois, il y a des arguments qui peuvent se défendre, d'autres moins. Il faut choisir ceux qui sont vraiment pertinents.

le 27/05/2020 à 19:36
octal
Membre éprouvé

Envoyé par tomlev
Euh, c'est une blague j'espère ? C'est vrai dans certains cas, par exemple quand on appelle une fonction avec un nom explicite plutôt que de faire un calcul compliqué "inline", mais franchement quand je vois un truc imbitable comme mandel =: 3 : '(2 > | (y + _&[`*: @.(2&>@:|))^:(i.20) y) i. 0'"0, je vois mal comment on pourrait faire plus difficile à comprendre. La syntaxe est vraiment complètement absconse.

Yes, you can do it ... faire plus compliqué à comprendre, il suffit d'écrire des expression Perl avec ses regex

le 21/10/2019 à 10:51
archqt
Membre émérite

Moi j'ai toujours vu J avec K, même qu'il ne voulait pas qu'il conduise (ok je sors)

le 21/10/2019 à 16:41

Poster une réponse