Qual è la differenza tra sintassi e semantica?

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Ho sempre pensato che fare riferimento alla sintassi di una lingua fosse lo stesso che fare riferimento alla semantica di una lingua. Ma sono stato informato che apparentemente non è così. Qual è la differenza?

syntax semantics

— gsingh2011
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Un po 'di lettura obbligatoria: en.wikipedia.org/wiki/Denotational_semantics en.wikipedia.org/wiki/Operational_semantics en.wikipedia.org/wiki/Abstract_syntax

— SK-logic

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"Le idee verdi incolori dormono furiosamente" è sintatticamente OK ma non ha senso semantico. Vedi en.wikipedia.org/wiki/Colorless_green_ideas_sleep_furiously

— CesarGon,

+1 per questa domanda. Mi chiedevo lo stesso, ero troppo pigro per cercare su Internet per questo, e ovviamente non l'ho mai chiesto.

— KK.

Più o meno, direi ... La semantica è il tipo di istanze, i loro rapporti con altre istanze e garanzie che esistono tra di loro. La sintassi è il modo di dichiarare queste cose attraverso stringhe di caratteri. Più o meno.

— Dehbop,

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Semantica ~ Significato

Sintassi ~ Rappresentazione simbolica

Quindi due programmi scritti in lingue diverse potrebbero fare la stessa cosa (semantica) ma i simboli usati per scrivere il programma sarebbero diversi (sintassi).

Un compilatore verificherà la sintassi (errori di compilazione) e trarrà la semantica dalle regole del linguaggio (mappando la sintassi alle istruzioni della macchina), ma non troverà tutti gli errori semantici (errori di runtime, ad es. Calcolo il risultato sbagliato perché il codice dice aggiungi 1 invece di aggiungere 2).

— Chris Card
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Il controllo degli errori non è un criterio per distinguere tra sintassi e semantica. Un compilatore può e deve diagnosticare sia errori di sintassi (come un punto e virgola mancante) sia errori semantici (come in x + ycui non esiste un +operatore appropriato per quegli operandi). Aggiungere 1 anziché 2 è ciò che definirei un errore logico .

— Keith Thompson,

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@Keith - ma la logica (come in "errore logico") è la semantica. Il compilatore può eseguire alcuni controlli semantici, in particolare il controllo del tipo, quindi concordo sul fatto che i compilatori non trovano solo errori di sintassi, ma Chris ha solo detto " non troveranno tutti gli errori semantici", il che non implica "impossibile" trova qualsiasi ".

— Steve314,

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@ Steve314: concordato. Ma se vuoi fare una netta distinzione tra errori che un compilatore deve rilevare e errori che non è necessario rilevare, allora penso che "semantico" vs "logico" sia un buon modo per esprimere quella distinzione.

— Keith Thompson,

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@KeithThompson In realtà, in teoria, un compilatore o un interprete per un linguaggio con un sistema di tipo sufficientemente forte e potente (cioè dipendente ) può controllare qualsiasi proprietà arbitraria del tuo codice (modulo il problema di Halting, se applicabile), così rompendo gli errori semantici in "controllabile" e "deselezionabile" non ha davvero senso in generale.

— Ptharien's Flame,

@ Ptharien'sFlame Ho intenzione di ritirare questa discussione dalle nuvole per un secondo evidenziando la parte "in teoria" della tua affermazione. In pratica, applicare la semantica nel codice richiede una sintassi aggiuntiva per fornire spunti ai compilatori sulla funzionalità. Il controllo semantico aggiuntivo ha un costo (cioè complessità / leggibilità). Affermare che una lingua può essere abbastanza potente da controllare tutti gli errori semantici è come dire che un sistema legale può essere abbastanza perfetto da prevenire qualsiasi crimine. Personalmente, preferisco la libertà alla sicurezza, ma questo è ciò che rende questo argomento "religioso".

— Evan Plaice,

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In realtà non ci sono due livelli ma tre:

livello lessicale: come i personaggi sono combinati per produrre elementi del linguaggio ( ie fproduce if)
livello sintattico: come elementi del linguaggio sono combinati per produrre espressioni linguistiche ( if, (, 42, ==, answere )produce un'istruzione condizionale)
livello semantico: come le espressioni del linguaggio vengono convertite in istruzioni della CPU per formare un significato (un'istruzione condizionale consente di eseguire un ramo o l'altro a seconda del risultato dell'espressione booleana)

— mouviciel
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Una separazione tra fasi di lexing e analisi è del tutto artificiale, non è altro che un'ottimizzazione. E ci sono alcune lingue in cui non è definito alcun insieme di lessici piatti finiti, ma esiste ancora una sintassi chiaramente definita. Quindi, preferirei definire i lessemi come parte di una sintassi, non è un'entità separata.

— SK-logic,

@ SK-logic: in molte lingue, viene specificato l'elenco dei lessemi autorizzati o proibiti che formano un nome di variabile. Quindi la separazione ha senso.

— mouviciel,

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@mouviciel, ha senso solo come ottimizzazione, altrimenti avrai solo un ValidIdentifierterminale, che potrebbe essere definito come qualcosa di simile ![AnyKeyword] [Identifier](sto usando la notazione simile a PEG qui). Non hai bisogno di un pass per lexing separato per una tale lingua. Vedere, ad esempio, parser C ++ basati su GLR.

— SK-logic,

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@EvanPlaice, di cosa stai parlando? Il mio punto è che il lessico non è necessario (e in realtà limita la tua lingua), non analizza .

— Logica SK

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@ SK-logic Immagino di aver letto il tuo commento per dire il contrario di quello che volevi. Pensavo che parlassi di casi in cui è necessario solo un lexer, come in linguaggi puramente "regolari" o "senza contesto". Nelle lingue di livello superiore potrebbe non essere necessario un lexer ma fornisce un modo rapido per eseguire una convalida della sintassi a passaggio singolo. Sono completamente d'accordo sul fatto che ci sono molti casi in cui sarebbe utile spegnere o eliminare completamente lo stadio lexer.

— Evan Plaice,

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Te lo spiegherò con un semplice esempio nella lingua ENGLISH:

The glass drank Ben

È un'affermazione sintatticamente corretta. Ha un sostantivo, un verbo, ecc.

Ma semanticamente è sbagliato, perché questa affermazione non ha un significato concepibile o corretto.

— IcyFlame
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La semantica descrive le entità logiche di un linguaggio di programmazione e le loro interazioni. La sintassi definisce come questi sono espressi in caratteri.

Ad esempio, il concetto di aritmetica del puntatore fa parte della semantica di C; il modo in cui gli operatori +e -possono essere utilizzati per esprimere le operazioni del puntatore fanno parte della sua sintassi.

A volte, due lingue condividono parte della loro semantica, ma la sintassi differisce notevolmente (ad es. C # e VB.NET - entrambi usano tipi di valore e tipi di riferimento, ma i caratteri digitati per definirli sono diversi); in altri casi, due lingue sono sintatticamente simili, ma la semantica non coincide (considera Java vs JavaScript, dove le somiglianze spesso confondono i principianti).

— tdammers
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Quindi, i "paradigmi" sono legati alla semantica? Voglio dire, un paradigma è un insieme di semantica correlata?

— Gulshan,

1

@Gulshan, paradigma è un concetto molto più ampio di quanto una cosa così formalizzato come semantica. Il paradigma può includere la semantica, ma è più una metodologia o, ancora più ampia, una filosofia.

— SK-logic,

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La sintassi è il modo in cui organizzi i token di una lingua. La semantica è ciò che significano quei token (di solito, cosa significa una particolare disposizione di token).

— Mike Sherrill 'Cat Recall'
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Non hai specificato se ti riferisci solo ai linguaggi di programmazione o ai linguaggi generali utilizzati nella programmazione, quindi la mia risposta riguarda i linguaggi di dati (come XML, RDF, sistemi di tipi di dati ecc.):

Brian L. Meek nelle sue sette regole d'oro per la produzione di standard indipendenti dalla lingua (1995) scrive che "la sintassi di una lingua può essere la semantica di un'altra" . Fa riferimento alle parole "sintassi" e "semantico" usate nella descrizione dei dati: quindi se inciampate su queste parole in una specifica di un formato di dati, dovreste sostituire meglio entrambe le parole con "Potrzebie" per chiarire che dovete allenarvi il significato per te stesso.

La relazione tra sintassi e semantica, almeno in dati esattamente specificati, può essere meglio descritta con il termine "codifica" . Semantic è codificato in sintassi. Poiché le registrazioni possono essere nidificate, la sintassi di una lingua è la semantica di un'altra. Se si va oltre il regno dei dati, questo annidamento può essere praticamente infinito, come descritto da Umberto Eco come "semiosi illimitata".

Per fare un esempio:

La sintassi XML (il materiale con tutte queste parentesi) è sintassi con un XML Infoset (un albero astratto) come semantico.
Un XML Infoset come sintassi può esprimere un record in alcuni formati di dati XML come semantico, ad esempio un documento RDF / XML che codifica un grafico RDF.
Un grafico RDF (roba con riferimenti URI) come sintassi codifica un grafico di risorse astratte come semantico.
Un grafico di risorse astratte come sintassi codifica un modello concettuale come semantico.

Le persone di solito si fermano a un certo livello e lo prendono come semantico, ma alla fine non esiste un semantico finale a meno che un essere umano non interpreti i dati nella sua mente. Non appena si tenta di esprimere la semantica in forma di dati, diventa sintassi.

— Jakob
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Se può essere descritto in BNF (Backus-Naur Form) o qualcosa di simile, è sintassi. Se non può, non lo è.

La semantica, d'altra parte, riguarda il significato di un programma (o altro pezzo di codice sorgente).

E a volte la linea tra i due può essere sfocata.

Un modo per capire la distinzione è esaminare i tipi di errori che si verificano quando la sintassi o la semantica del programma non sono corrette.

Un errore di sintassi è un errore del codice sorgente per abbinare la grammatica della lingua, ad esempio, non avere un punto e virgola dove è richiesto.

Un errore semantico è un fallimento nel soddisfare altri requisiti linguistici (ciò che C, ad esempio, chiama "vincoli"); un esempio potrebbe essere quello di scrivere x + ydove xe ysono tipi incompatibili. La grammatica della lingua indica che appare un'aggiunta something + something, ma non è abbastanza potente per esprimere i requisiti sui tipi di operandi sinistro e destro.

(Gli errori logici, come l'utilizzo di 1 dove 2 sarebbe corretto, non sono generalmente rilevabili dal compilatore, anche se in alcuni casi un compilatore può avvisare del codice discutibile.)

— Keith Thompson
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La sintassi è ciò che dicono i simboli (lessicali). Semantica è ciò che significano.

Tener conto di:

C #: condition ? true_value : false_value
VB.NET: If(condition, true_value, false_value)
- Sintassi diversa, stessa semantica.

C #: left_value / right_value
VB.NET: left_value / right_value
- Stessa sintassi, semantica diversa (per numeri interi).

— Mark Hurd
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La sintassi è la disposizione grammaticale delle parole in una frase, cioè l'ordine delle parole.

(Inglese) ' cat dog boy ' e (programmazione) ' hi.5 ' non sono sintatticamente corretti.

(Inglese) ' cat hugs boy ' e (programmazione) '* 3.2 * 5 *' è sintatticamente valido.

La semantica statica è se le affermazioni sintatticamente valide hanno qualche significato.

(Inglese) ' I are big ' (programmazione) (python) ' 3 +' hi ' ' è sintatticamente corretto ma presenta un errore semantico statico.

Semantica è il significato associato a una stringa di simboli sintatticamente corretta senza alcun errore semantico statico, ovvero la frase è sintatticamente e semanticamente corretta, ma il suo significato potrebbe non essere quello che era previsto.

(Inglese) " Gli aerei in volo possono essere pericolosi " può avere due significati, vale a dire volare in aereo può essere pericoloso o gli aerei in volo possono essere pericolosi.

(Programmazione) 'il computer non genererà alcun messaggio di errore, ma non farà ciò che gli hai detto di fare; farà qualcos'altro. '

Fonte : MIT 6.00.1

— kHarshit
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La sintassi si riferisce a regole formali che governano la costruzione di dichiarazioni valide in una lingua. La semantica si riferisce all'insieme di regole che danno il significato di un'affermazione.
Gli errori dovuti alla sintassi si verificano in un programma quando i ruels del linguaggio di programmazione vengono violati o utilizzati in modo improprio. Gli errori dovuti alla semantica si verificano in un programma quando le istruzioni non sono significative.
L'ordine delle parole è il principio base della sintassi, coloro che cercano di capire ciò che è scritto usano i segnali sintattici dell'ordine delle parole per aiutare a dare alla struttura e al significato della frase. La semantica è una propria interpretazione del significato di una "frase" basata sulla sua conoscenza precedente. Pertanto una frase che apparentemente non ha senso sintattico, può avere un significato quando si usano segnali semantici.
La sintassi riguarda solo ciò che è linguisticamente e grammaticalmente corretto. La semantica richiede a tutti una conoscenza preliminare che, ed è molto al di là di qualsiasi cosa sia specifica della lingua.
La frase "Bevande a base di latte per bambini" non ha un significato sintattico, ma attraverso la semantica la maggior parte delle persone lo interpreterebbe come "Bevande a base di latte per bambini" poiché la nostra conoscenza precedente ci dice che un bambino beve latte, e quindi possiamo trovare un significato dalla parole chiave.

— Pradip Bhatt
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Voto per tutto tranne l'ultimo (punto 5)

— nawfal

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La sintassi e la semantica sono come strategia e tattica o sinistra e destra .

Non sono concetti universali realmente indipendenti, ma una coppia di parole correlate che, quando ci si trova in un contesto particolare, indicano direzioni opposte. Ma la stessa cosa che è la strategia su una scala è la tattica su un'altra.

Quindi, se stai scrivendo codice in una lingua, la sintassi è la lingua che stai usando e il comportamento desiderato è la semantica. Ma se stai implementando, o discutendo, il compilatore per quella lingua, allora la sintassi è la grammatica e forse il sistema di tipo e la semantica tutto ciò che è costruito su di essa. E così via.

— Soru
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Che tipo di BS esoterico è quello? Come sinistra e destra? Ti piace strategia e tattica? Forse anche come Yin e Yang, Dio e diavolo, Harry e Voldemort?

— JensG,

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La sintassi è ciò che il computer capisce, la semantica è ciò che l'umano capisce.

Un compilatore / interprete non si preoccupa affatto del tuo progetto e in qualsiasi codice compilato a livello di macchina ti sarebbe difficile dedurre il progetto. Gli sviluppatori si preoccupano del design perché un buon design riguarda la riduzione della complessità mediante l'astrazione di comportamenti e interazioni complesse e diversi tipi di problemi si prestano a diverse semantiche. La scelta della lingua dipende in gran parte dalla facilità e dall'efficienza con cui la semantica che si desidera utilizzare può essere espressa nella sua sintassi.

— kylben
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"La sintassi è ciò che il computer capisce, la semantica è ciò che l'umano capisce" è una grande semplificazione eccessiva. Anche gli umani comprendono la sintassi e i computer comprendono alcuni tipi di semantica.

— CesarGon,

4

Chiaramente sbagliato. Esistono lingue con sintassi identica e semantica completamente diversa (ad es. Versioni ansiose e pigre di una stessa lingua), ci sono lingue praticamente senza sintassi e semantica molto ricca e variabile (ad es. Forth e Lisp). La semantica è il modo in cui il compilatore interpreta la tua lingua. L'essere umano potrebbe non sapere nulla al riguardo ed essere ancora in grado di usare un linguaggio.

— SK-logic,

@ SK-logic, ti stai contraddicendo. Se si può esprimere una semantica diversa con la stessa sintassi, allora chiaramente la semantica non è contenuta nella sintassi, ma piuttosto nel modo in cui viene utilizzata. Eppure il compilatore ha solo la sintassi con cui lavorare. Non interpreta la semantica, interpreta la sintassi. Non compila la stessa sintassi in modo diverso in base a ciò che lo sviluppatore intendeva dire, ma solo a ciò che ha digitato. La semantica è fornita dallo sviluppatore e ha significato solo per lui.

— kylben,

3

@kylben, non mi sto contraddicendo, perché non ho mai detto che la sintassi e la semantica siano persino collegate. E il compilatore non sta facendo nulla con la sintassi subito dopo la fase di analisi - il compilatore sta implementando la semantica . Chiaramente la tua interpretazione della terminologia è sbagliata. Leggi questo per cominciare: en.wikipedia.org/wiki/Denotational_semantics

— SK-logic

3

Stai parlando del significato di un programma , che è una "semantica" come sarebbe stata definita da un linguista. Ma nell'informatica, la semantica è un significato di una lingua , non un programma particolare.

— SK-logic,

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Esempio molto breve con "plain c":

void main()
{
  int a = 10;
  int x = a - 1;
  int y = - 1;

  printf("x = %i", x);
  printf("y = %i", y);
    getch();
}

In questo esempio, la sintassi per il token "-" è la stessa, ma ha un significato diverso ("semantico), a seconda di dove viene utilizzato.

Nell'assegnazione "x", "-" indica l'operazione "sottrazione", Nell'assegnazione "y", "-" indica l'operazione "segno negativo".

— umlcat
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Non corretto. I due -operatori hanno lo stesso token , ma sono sintatticamente diversi, poiché vengono utilizzati in contesti diversi. 0 - 1corrisponde alla regola di sintassi additive-expression: additive-expression - multiplicative-expression, mentre - 1corrisponde alla regola di sintassi unary-expression: unary-operator cast-expression(riferimento: standard C99).

— Keith Thompson,

@Keith Thompson: hai perso il punto. È una domanda di semantica o di sintassi, non una domanda di standard C. Lo standard è giusto, ma la mia risposta è stata diretta a spiegare un concetto, non, seguendo letteralmente, uno standard. È come una domanda tra "Captain Kirk" e "Dr Spock". Saluti ;-)

— umlcat,

Non sono d'accordo. La distinzione tra i due -oeprator è sintattica, non solo semantica (anche se hanno anche una semantica diversa). La sintassi è definita dalla grammatica della lingua e i due operatori sono specificati in diverse sezioni della grammatica. Vedere la bozza N1570 , sezione 6.5.3 per operatori unari e 6.5.6 per operatori additivi. (A proposito, se hai intenzione di usare un esempio in C, probabilmente dovrebbe essere corretto; void main()dovrebbe essere int main(void), e ti manca #include <stdio.h>e qualunque intestazione dichiarigetch

— Keith Thompson,

Per chiarire il punto, la sintassi non riguarda solo la sequenza di token, ma riguarda il modo in cui quei token costruiscono costrutti più grandi. Un compilatore in genere ha un analizzatore lessicale (tokenizer) e un parser come componenti distinti; entrambi hanno a che fare con la sintassi.

— Keith Thompson,