Qual è la differenza tra "Sintassi" e "Zucchero sintattico"

sfondo

La pagina Wikipedia su Syntactic Sugar afferma:

In informatica, lo zucchero sintattico è sintassi all'interno di un linguaggio di programmazione progettato per rendere le cose più facili da leggere o da esprimere. Rende il linguaggio più "dolce" da usare per l'uomo: le cose possono essere espresse in modo più chiaro, più conciso o in uno stile alternativo che alcuni potrebbero preferire.

Non capisco davvero quale sia la differenza tra Syntactic Sugar e Syntax.

Apprezzo il punto che la versione zuccherata può essere più chiara, più concisa, forse far bollire un po 'di piastra. Ma mi sento ad un certo livello, tutta la sintassi lo sta facendo essenzialmente per formare un'astrazione su ciò a cui il codice viene compilato.

Dalla stessa pagina di Wikipedia:

I processori di linguaggio, inclusi compilatori, analizzatori statici e simili, spesso espandono i costrutti zuccherati in costrutti più fondamentali prima dell'elaborazione, un processo a volte chiamato "desugaring".

Come esercizio di pensiero, se prendo "spesso" in questa affermazione significhi "sempre": se la differenza fosse solo se il compilatore "desugar" la sintassi prima di passare a una fase successiva, come potrebbe un programmatore che non conosce le viscere del compilatore sa (o cura) cos'è la sintassi di Sugar o no?

Una domanda molto correlata su questo sito "Definizione rigorosa di zucchero sintattico?" ha una risposta che inizia:

IMHO Non penso che tu possa avere una definizione di zucchero sintattico, perché la frase è BS ed è probabile che venga usata da persone che parlano di "programmatori reali" usando "strumenti reali" su "sistemi operativi reali"

Cosa potrebbe indicarmi che forse non c'è un'enorme differenza nel programmatore che usa la lingua? Forse la differenza è percepibile solo dallo scrittore del compilatore? Sebbene ci possano essere casi in cui è utile che il programmatore che usa la lingua sappia cosa c'è sotto il cofano dello zucchero sintattico? (Ma forse in realtà qualsiasi discorso sull'argomento tende a usare il termine come esca di fiamma?)

Il cuore della domanda

Quindi ... la versione breve della domanda:

• C'è una vera differenza tra Syntax e Syntactic Sugar?
• A chi importa?

Cibo extra per il pensiero

Bonus sulla contraddizione argomento:

Sulla pagina di Wikipedia viene fornito un esempio:

Ad esempio, nel linguaggio C la a[i]notazione è zucchero sintattico per*(a + i)

Considerando che un'altra risposta alla domanda sopra collegata parla dello stesso esempio:

Adesso considera a[i] == *(a + i). Pensa a qualsiasi programma C che utilizza array in modo sostanziale.

E riassume che:

La []notazione facilita questa astrazione. Non è zucchero sintattico.

La conclusione opposta per lo stesso esempio!

La differenza principale è che la sintassi è la grammatica definita in una lingua per consentire di esporre alcune funzionalità. Non appena è possibile accedere a tale funzionalità, qualsiasi altra sintassi che ti consente di fare la stessa cosa viene considerata zucchero. Questo ovviamente si imbatte in scenari strani su quale delle due sintassi è lo zucchero, soprattutto perché non è sempre chiaro quale sia venuto per primo.

In pratica, lo zucchero sintattico viene utilizzato solo per descrivere la sintassi aggiunta a una lingua per facilitare la facilità d'uso, come la creazione di una lhs + rhsmappa di infissi lhs.Add(rhs). Considererei l'indicizzazione dell'array di C come zucchero sintattico.

È importante soprattutto perché i design eleganti tendono a limitare la quantità di duplicazione. Il bisogno (o almeno il desiderio) di zucchero sintattico è visto da alcuni come un segno di fallimento di un progetto.

La sintassi è ciò che un elaboratore di linguaggio usa per capire cosa significano i costrutti di una lingua. Anche i costrutti considerati zucchero sintattico devono essere interpretati dall'elaboratore del linguaggio e quindi fanno parte di una sintassi del linguaggio.

Che ciò che distingue lo zucchero sintattico oltre al resto della sintassi di una lingua è che sarebbe possibile rimuovere lo zucchero sintattico dalla lingua senza influenzare i programmi che possono essere scritti nella lingua.

Per dare una definizione più formalistica, direi

Lo zucchero sintattico è quelle parti della sintassi di una lingua i cui effetti sono definiti in termini di altri costrutti di sintassi nella lingua.

Questo non intende in alcun modo denigrare lo zucchero sintattico, o le lingue che lo hanno, perché l'uso dello zucchero sintattico spesso porta a programmi il cui intento è più comprensibile.

Le altre risposte non hanno menzionato un concetto chiave: sintassi astratta ; senza di essa, il termine "zucchero sintattico" non ha alcun senso.

La sintassi astratta definisce gli elementi e la struttura delle lingue e il modo in cui le frasi di quella lingua possono essere combinate per costruire frasi più grandi. La sintassi astratta è indipendente dalla sintassi concreta. Il termine "zucchero sintattico", a quanto ho capito, si riferisce a una sintassi concreta.

In generale, durante la progettazione di una lingua, ti consigliamo di creare una sintassi concreta per ogni termine della sintassi astratta, in modo che le persone possano scrivere codice nella tua lingua usando il testo normale.

Ora diciamo che crei una sintassi scomoda e concreta per foo . Gli utenti si lamentano e si implementa una nuova sintassi concreta per rappresentare la stessa sintassi astratta . Il risultato è che la sintassi e la semantica astratte non sono cambiate, ma ora hai due sintassi concrete per lo stesso termine di sintassi astratta.

Questo, credo, è ciò che le persone intendono quando dicono "zucchero sintattico" - cambiamenti che influenzano solo la sintassi concreta, ma che non influenzano la sintassi astratta o la semantica.

E così la differenza tra "zucchero sintattico" e "sintassi concreta" è ora chiara. Per me. :)

Questa interpretazione aiuta anche a spiegare cosa avrebbe potuto significare Alan Perlis quando ha detto "lo zucchero sintattico causa il cancro del punto e virgola": tutto lo zucchero sintattico concreto nel mondo non può riparare la sintassi astratta debole, e tutto lo sforzo che spendi per aggiungere che lo zucchero è sforzo che non stai spendendo per affrontare il vero problema: la sintassi astratta.

Dovrei anche notare che questa è solo la mia opinione; Ci credo solo perché è l'unica interpretazione a cui riesco a pensare che abbia senso per me.

Lo zucchero sintattico è un sottoinsieme della sintassi delle lingue. L'idea di base è che esiste più di un modo per dire la stessa cosa.

Ciò che rende difficile dire quali pezzi sono zucchero sintattico e quali pezzi sono "pura sintassi" sono affermazioni del tipo "è difficile dire quale forma sia venuta prima" o "è difficile sapere in che modo intendesse l'autore della lingua" o "è in qualche modo arbitrario decidere quale forma è più semplice ".

Ciò che rende facile decidere quali pezzi sono puri o zuccherini è porre la domanda nell'ambito di uno specifico compilatore o interprete. La sintassi pura è l'elemento che un compilatore converte direttamente in codice macchina o al quale l'interprete risponde direttamente. Lo zucchero è la roba che per prima viene trasformata in altre cose di sintassi prima che accadano queste cose dirette. A seconda dell'implementazione, questo può essere o meno lo stesso di quello che l'autore intendeva o anche quello che afferma la specifica della lingua.

In pratica, questo è il modo in cui viene decisa la realtà della questione.

Davvero, la tua prima citazione da Wikipedia dice tutto "... rende le cose più facili da leggere ...", ".... più dolce da usare per gli umani ....".

Per iscritto, forme abbreviate come "non" o "non" potrebbero essere considerate zucchero sintattico.

Di solito lo zucchero sintattico è la parte del linguaggio che può essere espressa dalla parte esistente del linguaggio (sintassi) senza perdita di generalità ma con perdita di chiarezza. A volte i compilatori hanno esplicito passaggio di desugarizzazione che trasforma l'AST creato dal codice sorgente e applica semplici passaggi per rimuovere i nodi corrispondenti allo zucchero.

Ad esempio Haskell ha zucchero di sintassi per monadi con le seguenti regole applicate in modo ricorsivo

do { f }            ~> f
do { g; h }         ~> g >> do h
do { x <- f; h }    ~> f >>= \x -> do h
do { let x = f; h } ~> let x = f in do h

In questo momento non importa cosa significhi esattamente - tuttavia puoi vedere che una sintassi speciale su LHS può essere trasformata in qualcosa di più basilare su RHS (vale a dire applicazioni di funzione, lambda e let's). Questo passaggio consente di mantenere il meglio di entrambi i mondi:

1. La sintassi su LHS è più facile per il programmatore (zucchero di sintassi) che esprime le idee esistenti in modo più chiaro
2. Tuttavia, poiché il supporto nel compilatore per i costrutti RHS esiste già nel compilatore, non è necessario trattarlo come qualcosa di speciale al di fuori di parser e desugaring (tranne per la segnalazione di errori).

Allo stesso modo in C puoi immaginare la regola di riscrittura di desugaring (a causa del sovraccarico dell'operatore ecc. Non è vero per C ++):

f->h ~> (*f).h
f[h] ~> *(f + h)

Potresti immaginare di scrivere tutti i programmi senza usare ->o []in C che usano questa costruzione oggi. Tuttavia, sarebbe più difficile per i programmatori utilizzarlo, quindi fornire zucchero sintassi (suppongo che negli anni '70 potrebbe semplificare il lavoro anche per i compilatori). È forse meno chiaro in quanto è possibile aggiungere tecnicamente la seguente regola di riscrittura perfettamente valida:

*f ~> f[0] -- * and [] have the same expressiveness 

Lo zucchero di sintassi è cattivo? Non necessariamente: esiste il pericolo che venga usato come culto del carico senza comprendere un significato più profondo. Ad esempio, le seguenti funzioni sono equivalenti in Haskell, ma molti principianti scriveranno il primo modulo senza capire che stanno abusando dello zucchero di sintassi:

f1 = do x <- doSomething
        return x
f2 = doSomething

Inoltre, la sintassi dello zucchero potrebbe complicare eccessivamente la lingua o essere troppo ristretta per consentire un codice idiomatico generalizzato. Potrebbe anche significare che il linguaggio non è abbastanza potente per fare certe cose facilmente - potrebbe essere in base alla progettazione (non fornire agli sviluppatori strumenti precisi o un linguaggio di nicchia molto specifico che l'aggiunta di un costrutto più potente danneggerebbe altri obiettivi) o per omissione - quest'ultimo il modulo ha dato alla sintassi lo zucchero il nome sbagliato. Se il linguaggio è abbastanza potente da usare altri costrutti senza aggiungere zucchero di sintassi, è considerato più elegante usarli.

Penso che l'esempio più ovvio sarebbe la sintassi "+ =" in C.

i = i + 1;

e

 i +=  1;

fare esattamente la stessa cosa e compilare esattamente lo stesso set di istruzioni della macchina. La seconda forma salva un paio di caratteri digitando, ma, cosa ancora più importante, chiarisce che stai modificando un valore basato sul suo valore corrente.

Stavo per citare l'operatore post / prefisso "++" come esempio canonico, ma mi sono reso conto che questo era più che zucchero sintattico. Non è possibile esprimere la differenza tra ++ i e i ++ in una singola espressione usando la i = i + 1sintassi.

In primo luogo, affronterò alcune delle altre risposte con un esempio concreto. C ++ 11 basato su range per loop (molto simile a foreach loop in varie altre lingue)

for (auto value : container) {
    do_something_with(value);
}

è esattamente equivalente a (cioè una versione zuccherata di)

for (auto iterator = begin(container); iterator != end(container); ++iterator) {
    do_something_with(*iterator);
}

Ora, nonostante non abbia aggiunto una nuova sintassi o semantica astratta al linguaggio, ha una vera utilità.

La prima versione rende esplicito l'intento (visitando ogni elemento in un contenitore). Vieta inoltre comportamenti insoliti come la modifica del contenitore durante l'attraversamento, o l'avanzamento ulteriore iteratornel corpo del circuito, o il fatto che le condizioni del circuito siano sottilmente errate. Questo evita possibili fonti di bug e, nel farlo, riduce la difficoltà di lettura e ragionamento sul codice.

Ad esempio, un errore di un carattere nella seconda versione:

for (auto iterator = begin(container); iterator <= end(container); ++iterator) {
    do_something_with(*iterator);
}

dà un errore "end-the-end-end" e un comportamento indefinito.

Quindi, la versione zuccherata è utile proprio perché è più restrittiva e quindi più semplice fidarsi e comprendere.

In secondo luogo, alla domanda originale:

C'è una vera differenza tra Syntax e Syntactic Sugar?

No, "zucchero sintattico" è una sintassi (concreta) del linguaggio, considerata "zucchero" perché non estende la sintassi astratta o la funzionalità principale del linguaggio. Mi piace la risposta di Matt Fenwick su questo.

A chi importa?

È importante per gli utenti della lingua, così come qualsiasi altra sintassi, e in quanto lo zucchero è fornito per supportare (e in un certo senso benedire) idiomi specifici.

Infine, sulla domanda bonus

La notazione [] facilita questa astrazione.

questo assomiglia molto alla definizione di zucchero sintattico: supporta (e fornisce la benedizione degli autori del linguaggio) usando i puntatori come array. Il p[i]modulo non è davvero più restrittivo di *(p+i), quindi l'unica differenza è la chiara comunicazione di intenti (e un leggero guadagno di leggibilità).

Qualunque fosse la connotazione originale della frase, al giorno d'oggi è principalmente un peggiorativo, quasi sempre definito come "solo" o "solo" zucchero sintattico. Praticamente conta solo per i programmatori a cui piace fare le cose nel modo illeggibile e vogliono un modo conciso di giustificarlo ai propri colleghi. Una definizione di coloro che usano principalmente il termine oggi, dal loro punto di vista, sarebbe qualcosa del tipo:

Sintassi ridondante con altra sintassi più ampiamente applicabile, al fine di fornire una stampella per i programmatori che non capiscono davvero la lingua.

Ecco perché ottieni due conclusioni opposte per lo stesso elemento sintattico. Il tuo primo esempio sulla notazione di array sta usando il significato positivo originale del termine, qualcosa di simile alla risposta di Bart. Il tuo secondo esempio è difendere la notazione array contro l'accusa di essere zucchero sintattico in senso peggiorativo. In altre parole, sta sostenendo che la sintassi è un'astrazione utile piuttosto che una stampella.