很多人問我如何在掌握基本的程式語言技能之後進入「語義學」的學習。現在我就簡單介紹一下什麼是「語義」，然後推薦一本入門的書。這裡我說的「語義」主要是針對程式語言，不過自然語言裡的語義，其實本質上也是一樣的。
乙個程式的「語義」通常是由另乙個程式決定的，這另乙個程式叫做「直譯器」(interpreter)。程式只是乙個資料結構，通常表示為語法樹(abstract syntax tree)或者指令序列。這個資料結構本身其實沒有意義，是直譯器讓它產生了意義。對同乙個程式可以有不同的解釋，就像上面這幅圖，對畫面元素的不同解釋，可以看到不同的內容（少女或者老婦）。
直譯器接受乙個「程式」(program)，輸出乙個「值」(value)。用圖形的方法表示，直譯器看起來就像乙個箭頭：程式 ===> 值。這個所謂的「值」可以具有非常廣泛的含義。它可能是乙個整數，乙個字串，也有可能是更加奇妙的東西。
其實直譯器不止存在於計算機中，它是乙個很廣泛的概念。其中好些你可能還沒有意識到。寫 python 程式，需要 python 直譯器，它的輸入是 python **，輸出是乙個 python 裡面的資料，比如 42 或者「foo」。cpu 其實也是乙個直譯器，它的輸入是以二進位制表示的機器指令，輸出是一些電訊號。人腦也是乙個直譯器，它的輸入是影象或者聲音，輸出是神經元之間產生的「概念」。如果你了解型別推導系統 (type inference)，就會發現型別推導的過程也是乙個直譯器，它的輸入是乙個程式，輸出是乙個「型別」。型別也是一種值，不過它是一種抽象的值。比如，42 對應的型別是 int，我們說 42 被抽象為 int。
所以「語義學」，基本上就是研究各種直譯器。直譯器的原理其實很簡單，但是結構非常精巧微妙，如果你從複雜的語言入手，恐怕永遠也學不會。最好的起步方式是寫乙個基本的 lambda calculus 的直譯器。lambda calculus 只有三種元素，卻可以表達所有程式語言的複雜結構。
專門講語義的書很少，現在推薦一本我覺得深入淺出的：programming languages and lambda calculi。只需要看完前半部分（part i 和 ii，100來頁）就可以了。這書好在什麼地方呢？它是從非常簡單的布林表示式（而不是 lambda calculus）開始講解什麼是遞迴定義，什麼是解釋，什麼是 church-rosser，什麼是上下文 (evaluation context)。在讓你理解了這種簡單語言的語義，有了足夠的信心之後，才告訴你更多的東西。比如 lambda calculus 和 cek，secd 等抽象機 (abstract machine)。理解了這些概念之後，你就會發現所有的程式語言都可以比較容易的理解了。
3 2 內聯語義學
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