编程语言特性与实现：变量、语法与编译原理详解

复习纲要1主要探讨了编程语言的特性、历史和发展，以及编译原理中的关键概念。以下是该纲要中涉及的主要知识点： 1. **编程语言类型**： - 命令式编程：C/C++属于此类，强调指令执行顺序，如C++的变量具有历史敏感性，不支持递归和共享内存。 - 函数式编程：LISP和Scheme是代表，采用函数作为基本单位，前缀运算符常见于LISP。 - 逻辑式编程：Prolog是一种基于逻辑推理的语言。 - 面向对象编程：Smalltalk是这类的先驱，强调封装和继承。 2. **语言特点评价**： - 可读性：正交性（上下文无关）提高了语言的可读性，如Algol的结构化设计。 - 可写性：虽然正交性可能使得复杂性难以理解和调试，但好的抽象支持和表达性也很重要。 - 可靠性：包括类型检查、异常处理和避免别名，以提高代码的可靠性和一致性。 - 成本分析：包括编译成本、培训成本、执行效率（如机器码生成）以及维护成本。 3. **编译过程**： - 词法分析：将源代码分解为有意义的单元，如token。 - 语法分析：构建语法树表示程序结构。 - 语义分析：检查语句意义的正确性，生成中间码。 - 代码生成：将中间码转换为机器可执行的代码。 - 链接装载：将编译后的模块整合并加载到运行环境。 4. **BNF和语法**： - BNF（Backus-Naur Form）是描述语言结构的元语言工具，用于表达语法规则。 - BNF包含终结符（token）、非终结符、起始符号和产⽣规则，用于推导和验证语法。 - 左/右推导和推导树是解析过程的关键，用于检查输入的有效性。 - BNF的局限性包括无法描述局部变量和数值比较，以及处理语义模糊导致的歧义。 5. **变量和内存**： - 变量是内存的抽象，存储数据的地址和类型信息。 - 区域区分常量和变量，它们各自有特定的内存分配和管理方式。 - 变量属性包括名字（标识符）、值、类型，这些决定了数据的存储位置和操作规则。 6. **绑定的概念**： - 绑定是变量与其属性（如类型、值）的关联，编译时绑定如Java和C中的值与变量，而装载绑定则涉及到程序运行时的内存分配。 通过以上知识点，复习纲要1提供了一个全面的框架，涵盖了从语言分类到编译原理的深入理解，对于学习和理解编程语言及其实现机制有着重要的参考价值。