Структура языка программирования. Синтаксис и семантика языка программирования. Расширенная форма Бэкуса-Наура.
Синтаксис – это набор правил, определяющих какие последовательности символов допустимы. Задается с помощью формальной нотации.
Синтаксическая категория представляет собой ту конструкцию ЯП, которая описывается. Описание задают формальные правила. Для описания правил используют следующие обозначения:
-
прямой жирный текст – фактические символы
-
курсив – синтаксические категории
-
[A] – элемент А входит или не входит в описание синтаксиса
-
{А} – 0 или более повторений элемента А
-
(АВ) – группировка элементов
-
| - или
Семантика языков программирования - это смысл синтаксических категорий ЯП, это интерпретация (смысловое значение) абстрактного синтаксиса (допустимых конструкций языка), выраженная в терминах той или иной математически строгой модели. Семантика связана с используемой концепцией программирования.
Расширенная форма Бекуса-Наура используется для описания контекста свободных и формлаьных грамматик и представляет собой некоторые правила продукции(?):
Левая часть – нетерминальный символ. Правая – терминальный или нетерминальный. Правая часть определяет метод конструкции членов синтаксических категорий в терминах других синтаксических категорий или\и терминальных символах.
Форма Бэкуса-Наура (БНФ) была впервые применена при описании Алгола-60. БНФ совпадает по сути с нотацией КС-грамматик, отличаясь лишь обозначениями. Предусмотрены следующие метасимволы:
-
— служат для выделения нетерминалов — понятий языка.
-
| — «или». Разделяет альтернативные правые части правил.
-
— «есть по определению». Заменяет стрелку, используемую при записи продукций КС-грамматик.
Терминальные символы записываются как есть, никаких специальных способов их выделения не предусмотрено. Вот пример определений на БНФ, взятый из спецификации Алгола-60 — «Модифицированного сообщения»:
-
<простое арифметическое выражение> ::=
-
<терм> 1 Окак операции типа сложения> <терм> |
-
<простое арифметическое выражение>
-
<знак операции типа сложения> <терм>
-
<знак операции типа сложения> ::= + | -
Как видим, для выражения повторений используется рекурсия, причем повсеместно — левая. БНФ использована Н. Виртом при описании языка Паскаль. Хотя в нотацию были добавлены метаскобки {и}, обозначающие повторение, применены они лишь в отдельных случаях, в то время как, например, грамматика выражений леворекурсивна.
-
Содержание
- Язык программирования. Общие принципы построения и использования языков программирования.
- Стандарты языков программирования.
- Лямбда-исчисление. Аппликация, абстракция, редукция, преобразование.
- Списки и функциональные выражения в функциональных языках программирования.
- Механизмы и средства взаимодействия программы с операционной системой.
- Функциональное программирование. Основные положения. Основные отличия от других типов языков программирования.
- Классификация языков программирования. Близость языков программирования к естественному языку.
- Унификация и хорновский клоз в логических языках программирования.
- Модель вычислений функциональных языков программирования.
- Языки программирования низкого уровня.
- Средства разработки графического интерфейса пользователя. Эргономические свойства человеко-машинного интерфейса.
- Процедурные языки программирования. Основные отличия от других типов языков.
- Обоснование выбора языка программирования.
- Перегрузка в языках программирования.
- Логические языки программирования. Основные положения и понятия. Основные отличия от других типов языков программирования.
- Объектно-ориентированные языки программирования (ооп). Основные отличия от других концепций языков программирования.
- Полиморфизм в ооп. Виртуальные функции. Таблицы виртуальных функций.
- Структура языка программирования. Синтаксис и семантика языка программирования. Расширенная форма Бэкуса-Наура.
- Наследование в ооп. Множественное наследование. Проблемы множественного наследования.
- Инкапсуляция в ооп. Контроль доступа.
- Понятие класса и объекта в ооп. Атрибуты, методы, конструктор и деструктор, статические члены класса.
- Диаграммы классов uml. Основные элементы и обозначения.
- Данные. Средства описания данных. Типизация языка.
- Преобразования типов. Контроль соответствия типов данных.
- Ооп. Основные концепции ооп.
- Современные интегрированные схемы разработки программ. Основные компоненты среды программирования.
- Декомпозиция программ.
- Трансляторы. Интерпретация и компиляция.
- Макропроцессоры и макрогенераторы.
- Потоки и процессы. Сходства и различия.
- Мониторы и защищаемые переменные в параллельном программировании.
- Семафоры в параллельном программировании. Типы семафоров.
- Отладчики. Генераторы кода и приложений.
- Параллельная обработка данных и параллелизм. Параллельное и распределенное программирование.
- Основные проблемы параллельного и распределенного программирования.
- Оценка максимально возможного параллелизма.
- Основные модели параллельного программирования.
- Оптимизатор. Основные функции оптимизатора.
- Обработка исключительных ситуаций. Иерархия и виды исключительных ситуаций.
- Операторы обработки исключительных ситуаций в различных языках программирования.
- Элементарные типы данных.
- Перегрузка данных, операторов, методов.
- Составные типы данных.
- Механизмы логического вывода. Прямая и обратная цепочки рассуждений.
- Пространство имен, область видимости, время жизни переменных.
- Ошибки при работе с вещественными числами. Смешанная арифметика.
- Операторы выбора и условные операторы.
- Вещественные числа. Способы представления. Операции над вещественными числами.
- Оператор присваивания. Операторы цикла.
- Распределение памяти при выполнении программы.
- Динамические структуры данных. Реализация динамических структур данных с помощью указателей.
- Библиотеки программ и классов. Статические и динамические библиотеки. Критерии проектирования библиотек.
- Подпрограммы. Формальные и фактические параметры подпрограмм.
- Передача параметров подпрограмме.
- Программный стек и его изменение.
- Рекурсивный и итерационный методы решения задач. Виды рекурсий.
- Общая характеристика языков ассемблера: назначение, принципы построения и использования; структура языка.
- Сериализация и десериализация. Методы сериализации объектов в базу данных.