Historia del lenguaje de programación Scheme

La historia del lenguaje de programación Scheme comienza con el desarrollo de los primeros miembros de la familia de lenguajes Lisp durante la segunda mitad del siglo XX. Durante el período de diseño y desarrollo de Scheme, los diseñadores del lenguaje, Guy L. Steele y Gerald Jay Sussman, publicaron una influyente serie de memorandos sobre IA del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), conocidos como los Lambda Papers (1975-1980). Esto dio lugar a la creciente popularidad del lenguaje y a la era de la estandarización a partir de 1990. Gran parte de la historia de Scheme ha sido documentada por los propios desarrolladores. ^{[ 1 ]}

El desarrollo de Scheme estuvo fuertemente influenciado por dos predecesores muy diferentes entre sí: Lisp aportó su semántica y sintaxis generales, y ALGOL su ámbito léxico y estructura de bloques. Scheme es un dialecto de Lisp, pero Lisp ha evolucionado; los dialectos de Lisp de los que evolucionó Scheme —aunque eran los más utilizados en aquel entonces— son muy diferentes de cualquier Lisp moderno. Scheme pertenece a la gran familia de lenguajes Lisp, que incluye Common Lisp, Scheme, ISLisp, EuLisp, XLisp y AutoLisp.

En 1971, Sussman, Drew McDermott y Eugene Charniak desarrollaron un sistema llamado Micro-Planner , una implementación parcial y algo insatisfactoria del ambicioso proyecto Planner de Carl Hewitt . Sussman y Hewitt colaboraron con otros en Muddle, posteriormente renombrado MDL , una extensión de Lisp que formaba parte del proyecto de Hewitt. En 1972, Drew McDermott y Sussman desarrollaron Conniver , un lenguaje basado en Lisp que revisaba el uso del retroceso automático en Planner, el cual consideraban improductivo. Hewitt dudaba de que la "estructura de control compleja" de Conniver fuera la solución a los problemas de Planner. Pat Hayes comentó: "Su solución [la de Sussman y McDermott], de dar al usuario acceso a las primitivas de implementación de Planner, es, sin embargo, un paso atrás (¿cuál es la semántica de Conniver?)" ^{[ 8 ].}

En noviembre de 1972, Hewitt y sus estudiantes inventaron el modelo de computación Actor como solución a los problemas de Planner. ^{[ 9 ]} Se desarrolló una implementación parcial de Actores llamada Planner-73 (más tarde llamada PLASMA). Steele, entonces estudiante de posgrado en el MIT, había estado siguiendo estos desarrollos, y él y Sussman decidieron implementar una versión del modelo Actor en su propio "tiny Lisp" desarrollado en Maclisp , para comprender mejor el modelo. Utilizando esta base, comenzaron a desarrollar mecanismos para crear actores y enviar mensajes. ^{[ 10 ]}

El uso del ámbito léxico de PLASMA era similar al cálculo lambda . Sussman y Steele decidieron intentar modelar los Actores en el cálculo lambda. Llamaron a su sistema de modelado Schemer, cambiándolo finalmente a Scheme para ajustarse al límite de seis caracteres del sistema de archivos ITS en su DEC PDP-10 . Pronto concluyeron que los Actores eran esencialmente cierres que nunca regresan sino que invocan una continuación , y por lo tanto decidieron que el cierre y el Actor eran, para los fines de su investigación, conceptos esencialmente idénticos. Eliminaron lo que consideraban código redundante y, en ese momento, descubrieron que habían escrito un dialecto de Lisp muy pequeño y capaz. Hewitt siguió siendo crítico con la "estructura de control peluda" en Scheme ^{[ 11 ] [ 12 ]} y consideró que las primitivas (por ejemplo, START!PROCESS, STOP!PROCESS, y EVALUATE!UNINTERRUPTIBLY) utilizadas en la implementación de Scheme eran un paso atrás.

Veinticinco años después, en 1998, Sussman y Steele reflexionaron que el minimalismo de Scheme no fue un objetivo de diseño consciente, sino más bien el resultado no intencionado del proceso de diseño. «En realidad, estábamos intentando construir algo complicado y descubrimos, por casualidad, que habíamos diseñado accidentalmente algo que cumplía todos nuestros objetivos, pero que era mucho más simple de lo que habíamos previsto... nos dimos cuenta de que el cálculo lambda —un formalismo pequeño y sencillo— podía servir como núcleo de un lenguaje de programación potente y expresivo». ^{[ 10 ]}

Por otro lado, Hewitt se mantuvo crítico con el cálculo lambda como fundamento para la escritura de computación: «La situación real es que el cálculo lambda es capaz de expresar algunos tipos de estructuras de control secuenciales y paralelas, pero, en general, no la concurrencia expresada en el modelo Actor. Por otro lado, el modelo Actor es capaz de expresar todo lo que contiene el cálculo lambda y más». También criticó aspectos de Scheme que derivan del cálculo lambda, como la dependencia de las funciones de continuación y la falta de excepciones. ^{[ 13 ]}

Entre 1975 y 1980, Sussman y Steele trabajaron en el desarrollo de sus ideas sobre el uso del cálculo lambda, las continuaciones y otros conceptos de programación avanzada, como la optimización de la recursión de cola , y las publicaron en una serie de memorandos sobre IA que se conocen colectivamente como los Lambda Papers . ^{[ 14 ]}

Scheme fue el primer dialecto de Lisp en elegir el ámbito léxico . También fue uno de los primeros lenguajes de programación, después del Definitional Language de Reynolds ^{[ 15 ]} , en admitir continuaciones de primera clase . Tuvo un gran impacto en el esfuerzo que condujo al desarrollo de su lenguaje hermano, Common Lisp , al que Guy Steele contribuyó. ^{[ 16 ]}

El lenguaje Scheme está estandarizado en el estándar oficial del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) ^{[ 17 ]} y en un estándar de facto llamado ^Informe Revisado sobre el Lenguaje Algorítmico Scheme (RnRS ) . El estándar más ampliamente implementado es R5RS (1998) ^{[ 18 ]} y un nuevo estándar, R6RS [ ^{19 ],} fue ratificado en 2007 ^{[ 20 ]. Además de los estándares RnRS ,} también existen documentos de Solicitudes de Implementación de Scheme que contienen bibliotecas adicionales que pueden ser añadidas por las implementaciones de Scheme.