Syntax and Semantics
以 arithmetic 的语言为例学习 programming languages 的语言。
- Syntax: arithmetic expression 的结构是什么
- Static semantics: arithmetic expression 的 subset 具有什么样的含义
- Dynamic semantics: 给出的这个 arithmetic expression 的含义是什么
Syntax¶
languages 以 primitives 或者表示 atomic unit of meaning 的 objects 开头，programming languages 中的 primitives 有 characters、booleans、functions 等。
arithmetic 的结构可以用 context-free grammar (CFG) 表示，例如（Backus-Naur Form）：
grammar 是一个 meta-linguistic 的概念，用来表示 language 的结构。
Syntax Trees¶
CFG 也可以描述树形结构，而由线性的字符组成的文字表达式则很难表示为树形的结构。从这一个角度出发，我们可以定义 syntax 为 establishing the basic structure of a language.
language 的 syntax 又可以分为 abstract syntax 和 concrete syntax，分别指向它的 structure 和 symbols。一个 language 可能有多个 concrete syntax 对应同一个 abstract syntax。
concrete syntax tree 或者说 parse/deriviation tree，是用来表示某些 context-free languages 的 syntactic structure 的树形结构，它相对于 abstract syntax tree (AST) 保留了 symbols，例如下图1中的 INT、ID 等：
而 AST 则进一步抽象，去掉了与 semantics 无关的信息（e.g. grouping parentheses），仅仅保留了 structural details，例如下图2：
Ambiguity and Precedence¶
CFG 可能是 ambiguity 的，对于某个 CFL 的 string，这个 CFG 可能得到不同的 parse tree，于是这个 CFG 就是 ambiguity 的。
Semantics¶
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Stanford CS143 lecture05 slides, p7. ↩