Что такое синтаксис в информатике

СОДЕРЖАНИЕ

Уровни синтаксиса

Синтаксис компьютерного языка обычно делится на три уровня:

Сама стадия синтаксического анализа может быть разделена на две части: дерево синтаксического анализа или «конкретное дерево синтаксиса», которое определяется грамматикой, но, как правило, слишком детализировано для практического использования, и абстрактное дерево синтаксиса (AST), которое упрощает это в пригодную для использования форму. Шаги AST и контекстного анализа можно рассматривать как форму семантического анализа, поскольку они добавляют значение и интерпретацию синтаксису, или, альтернативно, как неформальные, ручные реализации синтаксических правил, которые было бы сложно или неудобно описать или реализовать формально.

Примеры ошибок

В качестве примера (add 1 1) приведем синтаксически правильную программу на Лиспе (при условии, что функция ‘add’ существует, иначе разрешение имени не удастся), добавляющая 1 и 1. Однако следующее недопустимо:

Ошибки типа и необъявленные ошибки переменных иногда считаются синтаксическими ошибками, когда они обнаруживаются во время компиляции (что обычно имеет место при компиляции строго типизированных языков), хотя вместо этого обычно классифицируют такие типы ошибок как семантические ошибки.

Например, код Python

содержит ошибку типа, поскольку добавляет строковый литерал к целочисленному литералу. Ошибки типа такого рода могут быть обнаружены во время компиляции: они могут быть обнаружены во время синтаксического анализа (анализа фраз), если компилятор использует отдельные правила, разрешающие «integerLiteral + integerLiteral», но не «stringLiteral + integerLiteral», хотя более вероятно, что компилятор будет использовать правило синтаксического анализа, которое разрешает все выражения формы «LiteralOrIdentifier + LiteralOrIdentifier», и тогда ошибка будет обнаружена во время контекстного анализа (при проверке типа). В некоторых случаях эта проверка не выполняется компилятором, и эти ошибки обнаруживаются только во время выполнения.

В языке с динамической типизацией, где тип может быть определен только во время выполнения, многие ошибки типа могут быть обнаружены только во время выполнения. Например, код Python

синтаксически действителен на уровне фраз, но правильность типов a и b может быть определена только во время выполнения, поскольку переменные не имеют типов в Python, только значения. В то время как существуют разногласия относительно того, следует ли называть ошибку типа, обнаруженную компилятором, синтаксической ошибкой (а не статической семантической ошибкой), ошибки типа, которые могут быть обнаружены только во время выполнения программы, всегда рассматриваются как семантические, а не синтаксические ошибки.

Определение синтаксиса

В языке могут быть разные эквивалентные грамматики, такие как эквивалентные регулярные выражения (на лексических уровнях) или разные правила фраз, которые генерируют один и тот же язык. Использование более широкой категории грамматик, таких как грамматики LR, может позволить использовать более короткие или более простые грамматики по сравнению с более ограниченными категориями, такими как грамматика LL, для которых могут потребоваться более длинные грамматики с большим количеством правил. Различные, но эквивалентные грамматики фраз дают разные деревья синтаксического анализа, хотя основной язык (набор действительных документов) тот же.

Пример: S-выражения Лиспа

Эта грамматика определяет следующее:

Здесь десятичные цифры, символы верхнего и нижнего регистра и круглые скобки являются терминальными символами.

Ниже приведены примеры правильно сформированных последовательностей лексем в этой грамматике: ‘ 12345 ‘, ‘ () ‘, ‘ (A B C232 (1)) ‘

Сложные грамматики

В некоторых языках, таких как Perl и Lisp, спецификация (или реализация) языка допускает конструкции, которые выполняются на этапе синтаксического анализа. Кроме того, в этих языках есть конструкции, которые позволяют программисту изменять поведение анализатора. Эта комбинация эффективно стирает различие между синтаксическим анализом и выполнением и делает анализ синтаксиса неразрешимой проблемой для этих языков, а это означает, что фаза синтаксического анализа может не завершиться. Например, в Perl можно выполнять код во время синтаксического анализа с помощью BEGIN оператора, а прототипы функций Perl могут изменять синтаксическую интерпретацию и, возможно, даже синтаксическую достоверность оставшегося кода. В просторечии это называется «только Perl может анализировать Perl» (потому что код должен выполняться во время синтаксического анализа и может изменять грамматику) или, что более строго, «даже Perl не может анализировать Perl» (потому что это неразрешимо). Точно так же макросы Lisp, представленные defmacro синтаксисом, также выполняются во время синтаксического анализа, что означает, что компилятор Lisp должен иметь всю систему времени выполнения Lisp. Напротив, макросы C представляют собой просто замену строк и не требуют выполнения кода.

Синтаксис против семантики

В качестве более простого примера:

Смотрите также

Чтобы быстро сравнить синтаксис различных языков программирования, взгляните на список «Hello, World!». примеры программ :

Источник

Синтаксис программы

У каждого языка программирования есть синтаксис и семантика. Синтаксис — это совокупность формальных правил написания про­грамм на данном языке, семантика — это смысловое значение напи­санного.

Важным элементом синтаксиса является алфавит языка, который представляет собой набор всех допустимых в языке символов.

Зарезервированными являются такие слова, смысл которых одно­значно трактуется компилятором языка и другим быть не может. Вот почему их нельзя использовать иначе, чем по прямому назначению. В отличие от зарезервированных слова пользователя задаются самим программистом и им же определяется смысл их использования.

Например, в Turbo Pascal используются следующие зарезервиро­ванные слова: and, asm, array, begin, case, const, constructor, destructor, div, do, downto, else, end, file, for и др.

При наборе программы эти слона отображаются на экране белым цветом, напоминая нам, что они являются ключевыми.

Идентификаторы, или имена, могут присваиваться константам, переменным, меткам, типам, объектам, процедурам, функциям, модулям, программам, полям записей, иными словами, всему тому, что может быть поименовано. Важно познакомиться с правилами оформ­ления идентификаторов. Любые ошибки в написании имен приведут к синтаксической ошибке, и программа не будет выполняться.

Типы данных — важнейшее понятие языка, поскольку все объекты языка характеризуются типами, которые в значительной степени определяют операции над ними, а также вид «компьютерного» пред­ставления соответствующих данных. В языке существует ряд стан­дартных типов данных, целый, вещественный, символьный, логический и пр. Для каждого типа есть правила их обозначения. Эти обозначения пишутся вслед за именем.

Правила оформления констант также играют важную роль в син­таксисе языка программирования. Например, при записи десятичных дробей используется десятичная точка, а не запятая, символьные дан­ные оформляются в кавычках, аргумент функции всегда оформляется в скобках, следующих за именем функции, и т. д.

Любой язык программирования имеет целый ряд встроенных функ­ций, т.е. готовых программ, одно обращение к которым по их имени приводит к получению результата, например sin (х), cos(x), log(x) и т.д. Напомним, что функция sqrt (х) обеспечивает нахождение квадратно­го корня из указанного аргумента.

Алгоритм, записанный на языке программирования, называется программой.

Каждый шаг алгоритма представлен некоторой командой. Команды в программе оформляются по правилам языка программирования и на­зываются операторами языка программирования. Заметим, что для любой программы характерен естественный порядок исполнения ко­манд, т.е. команды исполняются в порядке их написания в программе. Этот порядок может быть нарушен командами передачи управления (операторами перехода), которые относятся к управляющим командам, т.е. таким, которые не выполняют непосредственно обработку инфор­мации, а управляют работой программы.

Любая программа выполняется в результате ее трансляции — пере­вода записи операторов на язык компьютера. Каждый оператор в про­грамме после трансляции будет представлен набором кодов команд. Эти команды выполняются в оперативной памяти компьютера.

Все константы и переменные размещаются в своих ячейках памяти в соответствии с присвоенными им идентификаторами — именами.

Код команды содержит не только эти имена данных, но и адреса ячеек оперативной памяти, в которых размещается значение соот­ветствующих данных, а также код самой операции, предусмотренной в операторе. Операция может быть арифметической (сложение, вы­читание, умножение, деление), встроенной функцией (которые сами являют собой набор команд), логической (сравнения) или управления (переход, ввод, вывод, старт, стоп, конец, пауза или задержка).

Интересно отметить еще одну особенность выполнения команд в компьютере. Например, основной арифметической командой явля­ется сложение. Операция вычитания представлена в компьютере как сложение с отрицательным числом, а операция умножения — как многократное сложение, соответственно операция деления — как многократное вычитание. Выполняет эти операции в компьютере сум­матор. При этом важнейшую роль играет способ представления чисел в компьютере: целых, дробных, положительных и отрицательных. Правила записи этих чисел есть в синтаксисе языка и их следует не­укоснительно выполнять.

Операторы языка программирования позволяют приступить к на­писанию простейших программ с использованием типовых алгорит­мических конструкций.

Математическая запись формулы, записанная по правилам языка программирования справа от знака присваивания, называется арифметическим выражением. Арифметические выражения используются повсеместно при работе с компьютером — в программах-калькуляторах, электронных таблицах, что будет рассмотрено в дальнейшем. Важную роль в записи арифметического выражения играют встроенные функции, которые сами представляют собой команды для компьютера, требующие вы­числения, а также скобки, позволяющие четко определить порядок операций в арифметическом выражении, в том числе для оформления дробного выражения с помощью деления числителя на знамена­тель.

Ранее вы познакомились с основными алгоритмическими конструк­циями: линейной, разветвляющейся и циклической. Для реализации этих конструкций используются соответствующие операторы языка программирования. Синтаксис (правила) записи операторов в различ­ных языках программирования могут несколько отличаться. В связи с этим можно использовать список правил оформления операторов языка — неотъемлемую часть ПО (системы) языка программирования, представленную в разделе «Помощь». Часто в системе языка програм­мирования автоматически воспроизводится типовой оператор при наборе первых символов оператора, а пользователю требуется его под­править. Рассмотрим основные операторы, реализующие типовые ал­горитмические конструкции.

Оператор присваивания. Этот оператор работает так: результат вычисления выражения в правой части требуется присвоить в качестве значения переменной Y. Именно потому, что данный оператор выполняет функции не толь­ко вычисления, но и присваивания, в левой его части не может быть выражения, а только имя одной переменной — ячейки памяти ком­пьютера, в которую производится запись результата вычисления.

Оператор ввода данных. Этот оператор размещает данные в опе­ративной памяти компьютера. Имена переменных, записанных в опе­раторе INPUT в произвольном порядке, получают значения, вводимые с клавиатуры в этом же порядке, т.е. первой переменной соответству­ет первое введенное значение, второй — второе и т.д. Синтаксис опе­ратора в общем виде будем называть его форматом.

Оператор вывода. Этот оператор предназначен для вывода резуль­татов или на экран монитора или на принтер.

Существуют два вида операторов (команд) перехода. Оператор безусловного перехода передает управление к другой команде всегда, вне зависимости от каких бы то ни было условий.

Оператор условного перехода передает управление только в случае истинности некоторого условия, а в противном случае — просто игно­рируется.

Смысл этого оператора состоит в том, что если условие истинно, то выполняется оператор или группа операторов, следующих за словом THEN, а если условие ложно, то выполняется оператор или группа операторов, следующих за словом ELSE (иначе). Конструкция ELSE здесь заключена в квадратные скобки. По правилам описания форматов это означает ее необязательность. В случае отсут­ствия в формате конструкции ELSE оператор выполняет также дей­ствия: если условие истинно, то выполняется оператор или группа операторов, следующих за словом THEN, а в противном случае — опе­ратор, следующий за оператором IF в программе. Если используется группа операторов, то они разделяются двоеточиями.

Для реализации циклических алгоритмических конструкций ис­пользуется оператор цикла, в языке Basic это «связка» операторов FOR и NEXT. Первый из них является начальным и главным оператором. Он открывает собой тело цикла, т. е. группу операторов, которые будут циклически выполняться фиксированное число раз.

Источник

Что такое синтаксис в информатике

Вы будете перенаправлены на Автор24

Синтаксис в информатике — это комплекс правил, которые описывают символьные комбинации, являющиеся правильно оформленным программным приложением или его частью.

Введение

Языки программирования предназначены для написания программ по строго формализованным правилам конкретного языка. Язык программирования описывается правилами:

Синтаксис, в принципе, наиболее лёгкая составляющая реализации алгоритма на языке программирования. То есть на грамматическом уровне выдерживаются правильные символьные чередования, или, по-другому, лексемы. Программа будет верно составленной с точки зрения синтаксиса, если все последовательные чередования символов входят в список команд и операций языка программирования. Это означает, что при трансляции программы не будут появляться сообщения об ошибках. Однако правильный синтаксис не даёт гарантии правильной работы программы. Синтаксис представляет собой только одну составляющую языка. Другой составляющей является семантика. Под семантикой понимаются действия, которые кодируются различными синтаксическими конструкциями. То есть семантика описывает смысловое содержание синтаксиса.

Синтаксис в информатике и программировании

Целью составителя программы является получение необходимого итогового результата, который получается при выполнении программы на каком-то устройстве. Но при работе над программой, для программиста она является некой абстракцией, которая никак не связана с конкретным оснащением. Поэтому моделированием вычислительных особенностей языка программирования может считаться абстрактный вычислитель, заданный синтаксическим описанием языка. Это положение можно так же подкрепить тем, что компиляция и выполнение программы возможно произвести на различном конкретном оборудовании. По этой логике моделью программы считается её синтаксический абстрактный образ, а не конкретное вычислительное устройство. Прагматика уже определяет конкретику абстрагированного вычисления под данную вычислительную систему.

Готовые работы на аналогичную тему

Синтаксические ошибки могут появиться, например, при неверном введении уравнений в программу, выполняющую вычисления. К примеру, открытые скобки не завершаются символом их закрытия, или вводятся подряд несколько десятичных разделителей(запятых).

Одной из особенностей синтаксиса считается рекурсивность или закон вложенности правил формирования структурных построений. Это означает, что компонент синтаксиса языка в своём описании непосредственно или в косвенном виде в какой-то части включает сам себя. К примеру, в формулировке термина оператор цикла, содержится фраза «телом цикла является оператор», его частным случаем будет тот же оператор цикла. Требуется безусловное следование правилам синтаксиса (правописания) программы. Например, в языке Паскаль существуют чётко расписанные правила применения отдельных знаков пунктуации. У точки с запятой (;) есть строго определённые места постановки, это в окончании заголовка программы, в окончании раздела описи переменных, а также после любого оператора. Но она не ставится перед командой End. У запятой (,) есть функция разделения компонентов в различных списках. Это списки переменных в разделе описания, списках данных ввода и вывода.

Соблюдение строгих правил программного синтаксиса требуется главным образом для программы трансляции. Транслятором является исполняемая в формализованном режиме программа. К примеру, в качестве разделителя переменных в списке всегда обязана использоваться запятая, и если там стоит любой другой знак препинания, то транслятор посчитает это ошибкой. Или если операторы должна разделять точка с запятой, то программа трансляции будет считать оператором весь текстовый фрагмент между одной и другой точкой с запятой. Если этот знак не установлен по каким-либо причинам между парой операторов, то они будут восприняты транслятором как один оператор, что ведёт к появлению ошибки.

Источник

Синтаксис (программирование)

Синтаксис — сторона языка программирования, которая описывает структуру программ как наборов символов (обычно говорят — безотносительно к содержанию). Синтаксису языка противопоставляется его семантика. Синтаксис языка описывает «чистый» язык, в то же время семантика приписывает значения (действия) различным синтаксическим конструкциям.

Каждый язык программирования имеет синтаксическое описание. Обычно синтаксис языка определяют посредством правил Бэкуса-Наура.

Чаще всего синтаксис проверяется на ранних стадиях компиляции. В интерпретируемых языках программирования проверка синтаксиса производится или в процессе интерпретации (выполнения), или в процессе предварительной компиляции в промежуточный код. Кроме того синтаксис может проверяться непосредственно при редактировании исходных текстов программ при использовании IDE.

Синтаксис записи функции

Синтаксис записи функции — жёсткое правило, которому должна удовлетворять запись кода функции; форма записи функции. Если синтаксис функции будет неверен, компилятор вернет ошибку и программа не будет собрана, пока ошибка не будет исправлена.

К синтаксическим ошибкам записи функции относятся (неправильная сигнатура):

Полезное

Смотреть что такое «Синтаксис (программирование)» в других словарях:

Синтаксис (значения) — Синтаксис: В Викисловаре есть статья «синтаксис» Синтаксис (греч … Википедия

Программирование — Эта статья должна быть полностью переписана. На странице обсуждения могут быть пояснения. У этого термина существуют и другие значения, см. Программи … Википедия

Объектно-ориентированное программирование на Python — Объектно ориентированное программирование на Python программирование на Python с использованием парадигмы ООП: с самого начала Python проектировался как объектно ориентированный язык программирования[1]. Содержание 1 Введение 1.1 … Википедия

Шаблон (программирование) — Шаблоны (англ. template) средство языка C++, предназначенное для кодирования обобщённых алгоритмов, без привязки к некоторым параметрам (например типам данных, размерам буферов, значениям по умолчанию). В C++ возможно создание шаблонов функций и … Википедия

Конструктор (программирование) — У этого термина существуют и другие значения, см. Конструктор. В объектно ориентированном программировании конструктор класса (от англ. constructor, иногда сокращают ctor) специальный блок инструкций, вызываемый при создании объекта.… … Википедия

SSI (программирование) — У этого термина существуют и другие значения, см. SSI. SSI (Server Side Includes включения на стороне сервера) несложный язык для динамической «сборки» веб страниц на сервере из отдельных составных частей и выдачи клиенту полученного HTML… … Википедия

Аспектно-ориентированное программирование — Парадигмы программирования Агентно ориентированная Компонентно ориентированная Конкатенативная Декларативная (контрастирует с Императивной) Ограничениями Функциональная Потоком данных Таблично ориентированная (электронные таблицы) Реактивная … Википедия

Присваивание (программирование) — Содержание 1 Определение присваивания 1.1 Алгоритм работы оператора присваивания … Википедия

Присвоение (программирование) — Содержание 1 Определение присваивания 1.1 Алгоритм работы оператора присваивания … Википедия

Цикл (программирование) — У этого термина существуют и другие значения, см. цикл. В данной статье или разделе имеется список источников или внешних … Википедия

Источник

Синтаксис языков программирования

Формализуем основные конструкции языка программирования SML посредством форм Бэкуса-Наура или БНФ (история их создания изложена во вступительной лекции).

Неформально определим синтаксис (языка программирования или математической теории) как форму конструкций (программы или теории) и способов их комбинирования. Более точное определение синтаксиса будет сформулировано далее в ходе лекции.

Определим понятие синтаксиса более строго.

Под синтаксисом понимают раздел описания формального математического языка или языка программирования, исследующий вид, форму и структуру конструкций (без учета их значения или практической применимости).

Основной задачей синтаксиса является определение формы и вида допустимых языковых конструкций. Эту задачу можно решить путем перечисления описаний всех языковых конструкций. Одним из механизмов такого описания является уже упомянутая нами нотация БНФ

Для формирования правильного понимания роли и места синтаксиса в исследовании языков программирования рассмотрим обобщенную схему трансляции исходного текста программы (написанной, например, на языке программирования SML ) в машинный код.

По завершении лексического анализа выполняется так называемая процедура синтаксического разбора текста программы, которая представляет собой проверку корректности синтаксиса текста, написанного на языке программирования. Эта процедура, возможно, включает выполнение проверки корректности типизации в той или иной форме.

Прежде всего, необходимо договориться об обозначениях.

Рассмотрим традиционные обозначения БНФ и поясним смысл каждого из них.

Фактически БНФ представляют собой определения одних понятий через другие. При этом понятия заключаются в угловые скобки, и используется ряд специализированных символов и соглашений, суть которых поясняется далее.

Определяющий символ «::=» отделяет определяемую конструкцию от составляющих ее ранее определенных базовых конструкций.

Альтернативы (возможные варианты) конструкций перечисляются по вертикали.

Цитирование (подобно тому, как мы цитировали специальные символы, заключая их в двойные кавычки) не имеет обозначения.

Поясним смысл приведенных обозначений.

В данном примере определяется понятие выражения, синтаксическое представление которого может быть выражено в виде одной из следующих альтернатив:

Источник