Analizzare un linguaggio di programmazione

In SICP , gli autori dichiarano ( Sezione 1.1 ) che esistono tre "meccanismi" di base dei linguaggi di programmazione:

• espressioni primitive , che rappresentano le entità più semplici di cui la lingua si occupa

• mezzo di combinazione , mediante il quale gli elementi composti sono costruiti da elementi più semplici

• mezzi di astrazione , mediante i quali gli elementi composti possono essere nominati e manipolati come unità

Come posso analizzare un linguaggio di programmazione tradizionale (Java, ad esempio) in termini di questi elementi o meccanismi?

La distinzione tra espressioni primitive, mezzi di combinazione e mezzi di astrazione è utile quando si modellano i linguaggi di programmazione. Nota che questa non è una proprietà intrinseca del linguaggio: non puoi puntare su nessuna definizione di linguaggio e dire "questa caratteristica è inequivocabilmente un'espressione primitiva, quella caratteristica è inequivocabilmente un mezzo di combinazione". La distinzione è una proprietà del modello e modelli complessi possono resistere alla classificazione.

Un esempio da manuale di questi tre concetti è il calcolo lambda , che ha esattamente uno di ciascuno:

• Le variabili x , y , ... sono le uniche espressioni primitive.
• L'applicazione delle funzioni MN è l'unico mezzo di combinazione.
• Astrazione lambda λx.M è l'unico mezzo di astrazione.

Quando si arriva a lingue con più funzioni, la modellazione può diventare più ambigua. In generale, un'espressione primitiva è quella che non puoi o non vuoi scomporre in componenti primitive. Ma è come l' atomo : è primitivo finché la scienza non avanza. Ad esempio, esiste una variante del calcolo lambda in cui le variabili usano numeri anziché nomi ( indici de Bruijn ), il che è particolarmente conveniente quando si modellano termini lambda per prove informatiche; e nelle prove informatiche, i numeri interi sono suddivisi in parti costitutive . Quindi in questi modelli, dopo tutto, le variabili non sono espressioni primitive.

In (un tipico modello di) Java, le espressioni primitive sono principalmente costanti e variabili. Mezzi di combinazioni includono i numerosi operatori; più precisamente, "espressione additiva" è un mezzo di combinazione con due fessure (il lato sinistro e il lato destro) o con tre fessure (i due lati più l'operatore) se si includono sia A + B che A - B sotto quel nome (nel qual caso gli operatori +e -sarebbero costrutti primitivi a sé stanti). Altri mezzi di combinazione includono sequenze di istruzioni I ; J , costrutti di loopwhile (…) {…}, e così via. Quindi hai costrutti come dichiarazioni di variabili, definizioni di funzioni, definizioni di classe e così via che sono entrambi mezzi di combinazioni (combinano nomi e tipi di parametri, corpi, inizializzatori, ...) e mezzi di astrazione (perché definiscono i nomi per il riutilizzo). È infatti abbastanza comune che i mezzi di astrazione siano anche mezzi di combinazione: combinano un nome con la sua definizione.

Pugnale ruvida:

Le espressioni sono proprio questo; ciò che costituisce un'espressione in Java. Non so se questo si espanderebbe per includere dichiarazioni o meno.

Le combinazioni includono espressioni composte, (variabili ?,) istruzioni, metodi, meccanismo di classe e pacchetti. Anche i moduli, una volta che sono nella lingua.

In Java, il mezzo più semplice di astrazione è una classe: nulla può esistere al di fuori di una classe. Esistono, forse, "strati" di astrazione: un metodo statico è probabilmente più semplice di un metodo di istanza, perché non richiede un'istanza.

I generici offrono un ulteriore livello di astrazione (e frustrazione).

Ecco la mia categorizzazione di base. Sto cercando di disegnare un parallelo con LISP.

Espressioni primitive

• Tutti i valori primitivi, cose che puoi rappresentare usando valori letterali (numeri, valori booleani, ...)

Parallelo in LISP : atomi, numeri ed elenchi.

Mezzi di combinazione (modi in cui è possibile costruire strutture dati composte)

• Array
• Oggetti / strutture.

Parallelo in LISP : celle contro, elenchi

Mezzi di astrazione

• Sintassi del flusso di controllo (if, while for)
• Tutti gli operatori builtin ( +, -, *, /, ...)
• Tutte le funzioni (in questa categoria includiamo classi e metodi)

Parallelo in LISP : funzioni, zucchero sintattico come let,define

Un linguaggio di programmazione è generalmente definito dalla sua sintassi e dalla sua semantica . Entrambi questi saranno definiti negli standard per la lingua.

La sintassi delinea come scrivere un programma valido e la semantica definisce cosa significa quel programma valido.

Nei tuoi casi, la sintassi ti dirà quali sono i tuoi primitivi, come li combini e come li astraggi. La semantica ti dirà cosa significano le combinazioni e le astrazioni.

Ad esempio, la sintassi ti dirà come scrivere un forciclo valido . La semantica ti dirà cosa fa il ciclo for.

Se vuoi davvero iniziare ad analizzare un linguaggio di programmazione, prendi una copia dello standard e vedi cosa c'è dentro. Vorrei davvero iniziare con un linguaggio semplice, come C, prima di approfondire Java. Vorrei anche leggere il resto del libro. Imparare perché i linguaggi di programmazione funzionano nel modo in cui funzionano mi ha reso un programmatore migliore, anche se non implemento i compilatori.

Non so se sia corretto, ma il modo in cui capisco la divisione è il seguente:

espressioni primitive , Questi sarebbero, cose come >>, +, *, /, int, booleano, variabili, metodi ecc.

mezzo di combinazione, questo può essere discutibile, o le sue cose come + e concact, o il parlare di idee più avanzate come eredità vs composizione e i metodi per farlo. Iniezione, nuovo operatore, estensione ecc.

mezzi di astrazione, questa sarebbe la sintassi usata per nominare variabili e metodi, nonché mezzi per creare interfacce, classi, classi statiche, metodi di sovraccarico ecc.

Tuttavia, è possibile che tu debba darci maggiori informazioni dal libro in modo da sapere esattamente cosa si intende lì.