Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Языки программирования
Содержание
- 1. Языки программирования
- 2. Языки программированияЛексикаОрфографияМорфологияСинтаксисГрамматикаПунктуацияСемантикаПрагматикаСтиль
- 3. ЛексикаЛексема – элементарная (относительно синтаксиса) единица языкаПримеры:Числа: 123.4e2, 12, 0x25Знаки: +, !=, [,
- 4. Лексика - примерИдентификатор – последовательность букв и
- 5. Лексика – формальное описаниеРегулярные выражения (_|a|…|z)(_|a|…|z|0|…|9)*Конечные автоматы_ a … z_ a … z 0 …9иначеиначе
- 6. Форма Бэкуса-Наура - БНФНетерминал – определяемое понятиеТерминал
- 7. Пример БНФбуква ::= _буква ::= a...буква ::=
- 8. Регуляризованная БНФ - РБНФАльтернативаразное ::= вариант1...разное ::=
- 9. Регуляризованная БНФ - РБНФНеобязательный элемент – возможное
- 10. Регуляризованная БНФ - РБНФИтерация – повторение ноль
- 11. Регуляризованная БНФ - РБНФНенулевая итерация – повторение
- 12. Пример РБНФбуква ::= _буква ::= a...буква ::=
- 13. Пример РБНФбуква ::= _|a|…|zцифра ::= 0|…|9букра ::= буква | цифра букры ::= (букра)*идент ::= буква букры
- 14. Пример РБНФидент ::= буква (буква | цифра)*буква ::= _|a|…|zцифра ::= 0|…|9
- 15. ЛексикаРазделителиПробелы, переводы строк, табуляцииЗначащие позиции: с 7
- 16. Лексика – национальные версии (Алгол 60)проц НОД(x,y,z);
- 17. Лексика – национальные версии (проблемы)Для «правильного» перевода
- 18. ЛексикаРезультат – поток лексем Тип лексемы: идентификатор, строка, число...Значение лексемы: изображение, значение числа,....
- 19. СинтаксисПравила построения фраз из лексемКонтекстно-свободный - структура
- 20. Контекстно-свободный синтаксисПример (РБНФ)выр ::= перем | конст
- 21. Синтаксический вывод - дерево разбораВыражение: x +
- 22. Синтаксический вывод (неоднозначность)Выражение: x + 2 *
- 23. Синтаксический вывод (избыточность)Допускается «лишнее»Пример:A < B + C < D+ - + 2X + - Y
- 24. Контекстно-свободный синтаксисПример – улучшенный вариантвыр ::= прост-выр [(= | < |
- 25. Синтаксический вывод - дерево разбораВыражение: x +
- 26. Неоднозначность ifif (x > 0) if (x
- 27. Неоднозначность ifif (x > 0) if (x
- 28. Синтаксические диаграммыСтруктурированный ориентированный граф с одним входом
- 29. Синтаксические диаграммыВход:Выход: Обязательный:НеобязательныйИгнорируемый:
- 30. Синтаксические диаграммыВыбор:Необязательный выбор: Выбор с умолчанием :
- 31. Синтаксические диаграммыПовторение:Повторение через разделитель:
- 32. Синтаксические диаграммыидент ::= A..Z [(A..Z | 0..9)*]
- 33. Синтаксические диаграммы - пример«Плохая» грамматика
- 34. Синтаксические диаграммы - примерУлучшенная грамматикавыр ::= прост-выр [(= | < |
- 35. Синтаксические диаграммы - примерпрост-выр ::= [+ |
- 36. Синтаксические диаграммы - примермнож ::= перем | конст | ( выр )
- 37. Синтаксические диаграммы – понятность пользователюКритериичтобы не было
- 38. Устойчивость синтаксисаСлучайные ошибки и опечатки должны обнаруживатьсяРазные конструкции должны визуально различатьсяПримеры:for (i = 0; i
- 39. Контекстно-зависимый анализ Идентификация – сопоставление определений объектов с
- 40. СемантикаЧто делает данная программа?Функциональная семантика – функция,
- 41. СтильЛесенка - иногда обязательна (Occam), иногда поддерживается
- 42. СтильЛесенка int l1 = busy_class(cl, d*lessons_per_day + t1); if
- 43. СтильЛесенка else if плохо if (x >=1000) …. else
- 44. СтильЛесенка else if if (x >=1000) …. else if (x
- 45. СтильСодержательные, мнемоничные идентификаторыint n1, n2;for (int index_of_outer_loop
- 46. СтильСодержательные идентификаторыint PersonCount, ExamCount;for (int p =
- 47. СтильНеиспользование умолчанийint cnt = 0;unsigned char line[128]FILE
- 48. КомментарииСовсем без комментариев – плохоint max =
- 49. КомментарииС плохими комментариями – ещё хуже/* начальник
- 50. КомментарииКомментарии облегчают понимание/* * Нахождение максимума max
- 51. ПрагматикаИспользование конструкций языка согласно их предназначениюwhile (n
- 52. ПреемственностьFortran -> Fortran IV -> Fortran 77
- 53. Скачать презентанцию
Языки программированияЛексикаОрфографияМорфологияСинтаксисГрамматикаПунктуацияСемантикаПрагматикаСтиль
Слайды и текст этой презентации
Слайд 1Языки программирования
Язык – знаковая система
Знак
Смысл (денотат)
Цифры «45»
Число 45
Семантическая функция Val(«45»)
= 4 * 10 + 5
Слайд 2Языки программирования
Лексика
Орфография
Морфология
Синтаксис
Грамматика
Пунктуация
Семантика
Прагматика
Стиль
Слайд 3Лексика
Лексема – элементарная (относительно синтаксиса) единица языка
Примеры:
Числа: 123.4e2, 12, 0x25
Знаки:
+, !=, [,
ifСтроки: “Hello, World”, “while + 1”
Символы: ‘a’
Слайд 4Лексика - пример
Идентификатор – последовательность букв и цифр, начинающаяся с
буквы
Вопросы:
Кириллица? Инд2
Регистр? PersonID = PeRSoniD
_? student_count, __FILE__, _1
Длина? TheBestApproximationReachedSoFar
Другие символы? IsLegal?
Пробелы?
Min X
Слайд 5Лексика – формальное описание
Регулярные выражения
(_|a|…|z)(_|a|…|z|0|…|9)*
Конечные автоматы
_ a … z
_
a … z 0 …9
иначе
иначе
Слайд 6Форма Бэкуса-Наура - БНФ
Нетерминал – определяемое понятие
Терминал – неопределяемый символ
Метасимволы
– ( ) ::= [ ] *
Правило грамматики
Нетерминал ::= последовательность
терминалов
и нетерминалов![Форма Бэкуса-Наура - БНФНетерминал – определяемое понятиеТерминал – неопределяемый символМетасимволы – ( ) ::= [ ] *Правило](/img/thumbs/9a0c6eb0d044ee4dbcadb3574c22dfa6-800x.jpg "Языки программирования Форма Бэкуса-Наура - БНФНетерминал – определяемое понятиеТерминал – неопределяемый символМетасимволы –")
Слайд 7Пример БНФ
буква ::= _
буква ::= a
...
буква ::= z
цифра ::= 0
…
цифра
::= 9
букра ::= буква
букра ::= цифра
букры ::=
букры ::=
букра букрыидент ::= буква букры
Слайд 8Регуляризованная БНФ - РБНФ
Альтернатива
разное ::= вариант1
...
разное ::= вариантn
Эквивалентно
разное ::=
вариант1 | ... | вариантn
Пример
буква ::= _ | a
| … | z
Слайд 9Регуляризованная БНФ - РБНФ
Необязательный элемент – возможное отсутствие
можетбыть ::=
можетбыть ::=
нечто
Эквивалентно
можетбыть ::= [ нечто ]
Пример
букры ::= [ букра
букры ]![Регуляризованная БНФ - РБНФНеобязательный элемент – возможное отсутствиеможетбыть ::=можетбыть ::= нечтоЭквивалентно можетбыть ::= [ нечто ]Пример букры](/img/thumbs/5ae373bab6d8750a723166781285dfd9-800x.jpg "Языки программирования Регуляризованная БНФ - РБНФНеобязательный элемент – возможное отсутствиеможетбыть ::=можетбыть ::= нечтоЭквивалентно")
Слайд 10Регуляризованная БНФ - РБНФ
Итерация – повторение ноль или более раз
(звезда Клини)
много ::=
много ::= нечто много
Эквивалентно
много ::= (нечто)*
Пример
букры ::=
(букра)*
Слайд 11Регуляризованная БНФ - РБНФ
Ненулевая итерация – повторение один или более
раз (плюс Клини)
много ::= нечто
много ::= нечто много
Эквивалентно
много ::=
(нечто)+Пример
букра (букра)* экививалентно (букра)+
(букра)* экививалентно [(букра)+]
Слайд 12Пример РБНФ
буква ::= _
буква ::= a
...
буква ::= z
цифра ::= 0
…
цифра
::= 9
букра ::= буква
букра ::= цифра
букры ::=
букры ::=
букра букрыидент ::= буква букры
Слайд 13Пример РБНФ
буква ::= _|a|…|z
цифра ::= 0|…|9
букра ::= буква
| цифра
букры ::= (букра)*
идент ::= буква букры
Слайд 15Лексика
Разделители
Пробелы, переводы строк, табуляции
Значащие позиции: с 7 по 72
Комментарии: /*…*/
// до конца строки
Вложенные комментарии
Максимальность лексемы: a+++++b,
= 0.123e+1ZERO = ZEROS = ZEROES = 0
Count = COUNT = count
Слайд 16Лексика – национальные версии (Алгол 60)
проц НОД(x,y,z);
знач x,y; цел x,y,z;
начало
цел проц ОСТ(A,B); знач A,B; цел A,B;
ОСТ := A – (A % B) * B; начало цел u; для u := ОСТ(x,y) пока u ≠ 0 циклначало y := x; x := u конец;
конец;
z := x
конец
Слайд 17Лексика – национальные версии
(проблемы)
Для «правильного» перевода нужно менять не только
лексику, но и синтаксис, структуру фраз
Русские имена могут не допускаться
окружающей обстановкойИспользование «иноязычных» библиотек
Изображение данных:
числа: десятичная точка или десятичная запятая
даты: 09/01/04 или 04/01/09
Неудобство набора текста
опасность совпадения разных букв по начертанию
Слайд 18Лексика
Результат – поток лексем
Тип лексемы: идентификатор, строка, число...
Значение лексемы:
изображение, значение числа,....
Слайд 19Синтаксис
Правила построения фраз из лексем
Контекстно-свободный - структура фразы не зависит
от окружения
Контекстно-зависимый
Пример (Algol-68): .A x := 2
Описание переменной с
инициализацией, если А – типПрисваивание 2 по адресу (.A x), если .A - операция
Слайд 20Контекстно-свободный синтаксис
Пример (РБНФ)
выр ::= перем
| конст
| (+ |
-) выр
| выр (= | < |
<> | + | - | * | /) выр | ( выр )
Слайд 21Синтаксический вывод - дерево разбора
Выражение: x + 2 * y
Задача:
найти
последовательность
правил вывода
для заданной
цепочки
терминалов
выр + выр
перем
выр
перем
выр * выр
2
конст
y
x
((x) + ((2)
* (y) ) )
Слайд 22Синтаксический вывод
(неоднозначность)
Выражение: x + 2 * y
выр * выр
перем
выр
перем
выр +
выр
x
конст
2
y
( ( x + 2 ) * y )
Слайд 24Контекстно-свободный синтаксис
Пример – улучшенный вариант
выр ::= прост-выр [(= |
|
((+ | -) слаг)*слаг ::= множ ((* | / ) множ)*
множ ::= (перем | конст | ( выр ))
Слайд 25Синтаксический вывод - дерево разбора
Выражение: x + 2 * y
слаг
+ слаг
выр
множ * множ
перем
2
конст
y
x
(x + ( 2 * y )
)прост-выр
множ
перем
Слайд 26Неоднозначность if
if (x > 0)
if (x < 2)
x
= x+1;
else
x = x-1;
if (x > 0)
if
(x < 2) x = x+1;
else
x = x-1;
Слайд 28Синтаксические диаграммы
Структурированный ориентированный граф с одним входом и одним выходом,
вершинами которого являются нетерминалы и терминалы
Допускает цепочку терминалов на пути
от входа к выходу с «заходом» в диаграммы нетерминалов.
![Синтаксические диаграммыидент ::= A..Z [(A..Z | 0..9)*]](/img/thumbs/2fc985b013a448aa762f7976d072c2e7-800x.jpg "Языки программирования Синтаксические диаграммыидент ::= A..Z [(A..Z | 0..9)*]")
Слайд 35Синтаксические диаграммы - пример
прост-выр ::= [+ | -] слаг ((+
| -) слаг)*
слаг ::= множ ((* | /) множ)*
![Синтаксические диаграммы - примерпрост-выр ::= [+ | -] слаг ((+ | -) слаг)*слаг ::= множ ((* |](/img/thumbs/faf7c6f5f557a824d4411e50e0a5ebc6-800x.jpg "Языки программирования Синтаксические диаграммы - примерпрост-выр ::= [+ | -] слаг ((+ |")
Слайд 37Синтаксические диаграммы – понятность пользователю
Критерии
чтобы не было слишком большим (умещалось
на странице)
чтобы не было слишком много диаграмм
Слайд 38Устойчивость синтаксиса
Случайные ошибки и опечатки должны обнаруживаться
Разные конструкции должны визуально
различаться
Примеры:
for (i = 0; i
(float x=0.0; x<=1,2; f=+0.1)s = + f(x);
y = a[0]/2 + a[1]//3 + a[2]/5 + a[3]/7
+ a[4]/11 + a[5]/13 + a[6]/17 + a[7]/19;
10 DO I = 1.1,N
S = S * I
CONTINUE
.for i from 10 .to N .do
print(“ “)
.od;
Algol-68:
Fortran:
С:
Слайд 39Контекстно-зависимый анализ
Идентификация – сопоставление определений объектов с их использованиями
Статический анализ
типов – определение (вывод) типов объектов и выражений и проверка
типовой правильности.
Слайд 40Семантика
Что делает данная программа?
Функциональная семантика – функция, реализуемая программой
Операционная семантика
–последовательность (содержательных) действий выполняемая программой
Аксиоматическая семантика – следствие постусловий из
предусловий
Слайд 41Стиль
Лесенка - иногда обязательна (Occam), иногда поддерживается автоматически.
int l1 =
busy_class(cl, d*lessons_per_day + t1); if (t1==t || l1==-1 || lessons[l1]->
share[0].teacher != tch) continue; if (t1 < t-1 || t1>t+1) ++ not_sequence; else {++ total_class_overload; sum += B_CLASS_OVERLOAD; }Неправильно
Слайд 42Стиль
Лесенка
int l1 = busy_class(cl, d*lessons_per_day + t1);
if (t1 == t
|| l1 == -1
|| lessons[l1]->share[0].teacher != tch)
continue;
/*
Не скупитесь на пробелы */if (t1 < t-1 || t1 > t+1)
++ not_sequence;
else
{
++ total_class_overload;
sum += B_CLASS_OVERLOAD;
}
![СтильЛесенка int l1 = busy_class(cl, d*lessons_per_day + t1); if (t1 == t || l1 == -1 || lessons[l1]->share[0].teacher !=](/img/tmb/3/243724/73ad04cce74180257683e8c4e01685e6-800x.jpg "Языки программирования СтильЛесенка int l1 = busy_class(cl, d*lessons_per_day + t1); if (t1 == t ||")
Слайд 43Стиль
Лесенка else if плохо
if (x >=1000)
….
else
if (x
> 0)
…
else
if (x == 0)…
else
if (x > -1000)
…
else // x <= -1000
…
Слайд 44Стиль
Лесенка else if
if (x >=1000)
….
else if (x > 0)
…
else if
(x == 0)
…
else if (x > -1000)
…
else // x
-1000…
Слайд 45Стиль
Содержательные, мнемоничные идентификаторы
int n1, n2;
for (int index_of_outer_loop = 0;
index_of_outer_loop < n1;
index_of_outer_loop ++)
for (int intIndexJ =
0; intIndexJ < n2; intIndexJ ++)…
Неправильно
Слайд 46Стиль
Содержательные идентификаторы
int PersonCount, ExamCount;
for (int p = 0; p
PersonCount; p++)
for (int j = 0; j < ExamCount; j
++)…
Длина идентификатора пропорциональна размеру области его действия
Слайд 47Стиль
Неиспользование умолчаний
int cnt = 0;
unsigned char line[128]
FILE * file;
…
while
( fgets(line, 127, file) != NULL)
cnt ++;
![СтильНеиспользование умолчанийint cnt = 0;unsigned char line[128]FILE * file;… while ( fgets(line, 127, file) != NULL) cnt ++;](/img/thumbs/0c265bf50387ccf333addff9cdb87275-800x.jpg "Языки программирования СтильНеиспользование умолчанийint cnt = 0;unsigned char line[128]FILE * file;… while (")
Слайд 48Комментарии
Совсем без комментариев – плохо
int max = 0;
for (int i
= 0; i < n; i++)
if (M[i] > max)
max =
M[i];![КомментарииСовсем без комментариев – плохоint max = 0;for (int i = 0; i < n; i++) if (M[i]](/img/tmb/3/243724/73a03cc471b7afc78bcb489cd72fed4d-800x.jpg "Языки программирования КомментарииСовсем без комментариев – плохоint max = 0;for (int i =")
Слайд 49Комментарии
С плохими комментариями – ещё хуже
/* начальник приказал написать
комментарии к
каждой строчке
– ему же хуже будет :-[ */
int max
= 0; // присвоить 0// перебираем i=0..n-1
for (int i = 0; i < n; i++)
if (M[i] > max) // сравниваем с max
max = M[i]; // обновляем, если надо
Слайд 50Комментарии
Комментарии облегчают понимание
/*
* Нахождение максимума max в массиве M
*/
int max = 0; // предполагается, что все M[i] >
0for (int i = 0; i < n; i++)
if (M[i] > max)
max = M[i];
Слайд 51Прагматика
Использование конструкций языка согласно их предназначению
while (n
-n;
break;
}
if (n
(n<0 ? –n : n);
Слайд 52Преемственность
Fortran -> Fortran IV -> Fortran 77 -> Fortran 90
K&R
C -> ANSI C -> C++ -> C#
Обратная совместимость
