Что такое синтаксис языка в информатике
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
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.
Синтаксис (программирование)
Каждый язык программирования имеет синтаксическое описание как часть грамматики. Синтаксис языка можно описать, например, с помощью правил Бэкуса — Наура.
Синтаксис проверяется на ранних стадиях трансляции. 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.
Связанные понятия
Упоминания в литературе
Связанные понятия (продолжение)
Из-за путаницы с терминологией словом «оператор» в программировании нередко обозначают операцию (англ. operator), см. Операция (программирование).Инстру́кция или опера́тор (англ. statement) — наименьшая автономная часть языка программирования; команда или набор команд. Программа обычно представляет собой последовательность инструкций.
По одной из классификаций, языки программирования неформально делятся на сильно и слабо типизированные (англ. strongly and weakly typed), то есть обладающие сильной или слабой системой типов. Эти термины не являются однозначно трактуемыми, и чаще всего используются для указания на достоинства и недостатки конкретного языка. Существуют более конкретные понятия, которые и приводят к называнию тех или иных систем типов «сильными» или «слабыми».
Сопрограммы (англ. coroutines) — методика связи программных модулей друг с другом по принципу кооперативной многозадачности: модуль приостанавливается в определённой точке, сохраняя полное состояние (включая стек вызовов и счётчик команд), и передаёт управление другому. Тот, в свою очередь, выполняет задачу и передаёт управление обратно, сохраняя свои стек и счётчик.
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 :
Алфавит, синтаксис и семантика языка программирования
Основными элементами любого языка программирования являются его алфавит, синтаксис и семантика.
Алфавит – совокупность символов, отображаемых на устройствах печати и экранах и/или вводимых с клавиатуры терминала. Обычно это набор символов Latin-1 с исключением управляющих символов. Иногда в это множество включаются неотображаемые символы с указанием правил их записи (комбинирование в лексемы).
Лексика – совокупность правил образования цепочек символов (лексем), образующих идентификаторы (переменные и метки), операторы, операции и другие лексические компоненты языка. Сюда же включаются зарезервированные (запрещенные, ключевые) слова языка программирования, предназначенные для обозначения операторов, встроенных функций и пр. Иногда эквивалентные лексемы, в зависимости от языка программирования, могут обозначаться как одним символом алфавита, так и несколькими. Например, операция присваивания значения в языке Си обозначается как «=», а в языке Паскаль – «:=». Операторные скобки в языке Си задаются символами «<» и «>», а в языке Паскаль – begin и end. Граница между лексикой и алфавитом, таким образом, является весьма условной, тем более что компилятор обычно на фазе лексического анализа заменяет распознанные ключевые слова внутренним кодом (например, begin – 512, end – 513) и в дальнейшем рассматривает их как отдельные символы.
Синтаксис – совокупность правил образования языковых конструкций, или предложений языка программирования – блоков, процедур, составных операторов, условных операторов, операторов цикла и пр. Особенностью синтаксиса является принцип вложенности (рекурсивность) правил построения конструкций. Это значит, что элемент синтаксиса языка в своем определении прямо или косвенно в одной из его частей содержит сам себя. Например, в определении оператора цикла телом цикла является оператор, частным случаем которого является все тот же оператор цикла.
Необходимо строгое соблюдение правил правописания (синтаксиса) программы. В частности, в Паскале однозначно определено назначение знаков пунктуации. Точка с запятой (;) ставится в конце заголовка программы, в конце раздела описания переменных, после каждого оператора. Перед словом End точку с запятой можно не ставить. Запятая (,) является разделителем элементов во всевозможных списках: списке переменных в разделе описания, списке вводимых и выводимых величин.
Строгий синтаксис в языке программирования необходим прежде всего для транслятора. Транслятор – это программа, которая исполняется формально. Если, допустим, разделителем в списке переменных должна быть запятая, то любой другой знак будет восприниматься как ошибка. Если точка с запятой является разделителем операторов, то транслятор в качестве оператора воспринимает всю часть текста программы от одной точки с запятой до другой. Если вы забыли поставить этот знак между какими-то двумя операторами, то транслятор будет принимать их за один, что неизбежно приведет к ошибке.
Основное назначение синтаксических правил – придать однозначный смысл языковым конструкциям. Если какая-то конструкция может трактоваться двусмысленно, значит, в ней обязательно содержится ошибка. Лучше не полагаться на интуицию, а выучить правила языка.
Для описания синтаксиса языка программирования тоже нужен какой-то язык. В этом случае речь идет о метаязыке («надъязыке»), предназначенном для описания других языков. Наиболее распространенными метаязыками в литературе по программированию являются металингвистические формулы Бекуса – Наура (язык БНФ) и синтаксические диаграммы. Язык синтаксических диаграмм более нагляден, легче воспринимается.
Синтаксис языка описывается путем последовательного усложнения понятий: сначала определяются простейшие (базовые), затем все более сложные, включающие в себя предыдущие понятия в качестве составляющих.
В такой последовательности, очевидно, конечным определяемым понятием должно быть понятие программы.
В записях метаформул приняты определенные соглашения. Например, формула БНФ, определяющая понятие «двоичная цифра», выглядит следующим образом:
Значок «|» эквивалентен слову «или».
В диаграммах стрелки указывают на последовательность расположения элементов синтаксической конструкции; кружками обводятся символы, присутствующие в конструкции.
Понятие «двоичный код» как непустую последовательность двоичных цифр БНФ описывает так:
Определение, в котором некоторое понятие определяется само через себя, называется рекурсивным. Рекурсивные определения характерны для БНФ.
Возвратная стрелка обозначает возможность многократного повторения. Очевидно, что диаграмма более наглядна, чем БНФ.
Синтаксические диаграммы были введены Н. Виртом и использованы для описания созданного им языка Паскаль.
Семантика – смысловое содержание конструкций, предложений языка, семантический анализ – это проверка смысловой правильности конструкции. Например, если мы в выражении используем переменную, то она должна быть определена ранее по тексту программы, а из этого определения может быть получен ее тип. Исходя из типа переменной, можно говорить о допустимости операции с данной переменной. Семантические ошибки возникают при недопустимом использовании операций, массивов, функций, операторов и пр.