高级语言与编译原理:语法和语义解析
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更新于2024-08-02
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"本资源主要讲述了编译原理中的语言和文法概念,包括高级语言的特性和分类,以及程序语言的语法、语义和语用定义。上下文无关文法和语法树在描述语言结构中的作用也得到了强调,同时提到了二义性的问题。"
在编程领域,语言和文法是理解程序设计的基础。本章节主要探讨了高级语言,如FORTRAN用于数值计算,COBOL用于事务处理,PASCAL支持结构化程序设计,ADA适用于大型程序和嵌入式实时系统,PROLOG是逻辑程序设计的选择,ALGOL、C和Java分别在不同的历史阶段和应用场景中扮演重要角色。相比机器语言或汇编语言,高级语言具有更直观、自然、易于理解和改错的特点,同时也提高了编写效率和移植性。
程序语言由语法、语义和语用三方面定义。语法规定了如何构造合法的程序,包括词法规则,它定义了单词符号如常数、标识符、运算符等的形成,以及语法规则,这些规则通过上下文无关文法来描述,例如简单的算术表达式文法示例。上下文无关文法是描述编程语言结构的一种强有力工具,但仅关注程序的形式结构,不涉及其含义。语法树是另一种表示程序结构的图形方式,有助于分析和理解程序的结构,但若文法存在二义性,则可能导致解析困难或错误。
语义则是程序的意义,即程序执行后产生的效果。它可以通过自然语言描述,但可能存在歧义和不完整性,因此更常见的是采用形式描述,如操作语义、指称语义和代数语义。语义解释了程序各个组成部分的逻辑意义和计算机实现的细节。
程序语言通常分为几个层次,从程序到子程序、语句、表达式,再到数据引用和函数调用,每个层次都有其特定的逻辑和实现意义。高级语言可进一步分为强制式语言(如FORTRAN、C、Pascal和Ada),强调命令执行顺序,和应用式语言(如LISP、ML),关注程序功能而非执行顺序。
高级语言的一般特性包括它们的分类、使用场景和设计目标。不同类型的高级语言适应不同的编程范式,为程序员提供了不同的抽象级别和表达能力,从而简化了复杂的计算任务并提高了代码的可读性和可维护性。
2012-04-13 上传
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