程序设计语言原理2024-2

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2025-01-13 2 0 2.3MB 94 页 5.9玖币

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第二章程序设计语言设计概述

2.1 表示与抽象

2.2 设计目标

2.3 设计准则

2.4 词法与语法规格说明

2.5 语义

计算机语言定义

表示法(或符号)系统——LRM

可以编制软件

机器可识别

可执行（应用）

2.1 表示与抽象

表示是人为制造的符号组合以表达我们需要表达的意思。

程序是程序设计语言表示的计算

- float n; //n 是浮点数变量

- sqrt(n) ; //对n取平方根

同一程序的高级语言表示、经翻译后的汇编码表示、机器码表示就

是该程序在不同抽象层次上的表示。

2.1 表示与抽象

程序在不同抽象层次表示的关系

例：x = x + 1在机器码上就有两种方法。

从内存代表x的地址中取出

值放在运算器中。

加1，将结果放于某临时单元。

将临时单元内容做类型检查（必要时转换）

并放入x中。

从内存代表x的地址中取出

值放在运算器中。

加1，将结果放入x地址中。

2.2 PL设计目标

定义一组能表示某种范型的特征集

每个特征有严格定义并可在机器上高效实现

程序员可灵活运用这些特征表达它所希望的任何计算。

什么是好PL

模型有力 Model Power

语义清晰 Semantic Clarity

移植性好 Portability

可读性好 Readability

程序质量 Quality

安全性

支持并发

方便 Convenience

简单 Simplicity

高效 Efficiency

灵活性 Flexibility

可扩充性 Extensible

可重用性 Reusable 6

定义一组能表示某种范型的特征集，每个特征有严格定义并可在机器上高效实现，程

序员可灵活运用这些特征表达它所希望的任何计算。

什么是好PL

l透明性、简单性和统一性

l正交性

l应用的自然性

l对抽象性的支持

l程序的易验证性

l编程环境

l使用代价

程序执行的代价、翻译的代价、程序创建测试和使用的代价、程序维护的代价

好PL的评价标准与矛盾

可读性：如果一个程序算法和数据结构能够明显地从程序文本中观察出

来，那么这个程序就是可读的

可写性：使用简洁的、整齐的语法结构将会增强程序的可写性

易检验性：能够使用数学方法证明程序的正确性

易翻译性：关键是结构的规范化

无二义性：为每一种程序员可能写出的语法构造提供独一无二的解释

语言设计：目标演化

Fortran 设计中最主要的考虑是易用性（与机器和汇编语言比较）

和高效实现，特别关注程序能翻译成高效执行的代码，因为这样才

可能被接受（今天Fortran 仍高效）。

随着计算机变得越来越快，越来越便宜，效率问题虽然还是很重要，

但重要性已大大下降。易用性方面的考虑仍非常明显：

 提高程序设计工作的效率

 帮助人们提高程序（软件）的质量，可靠性

 设法支持某些高级的软件设计技术 9

语言设计：目标演化

语言最主要作用是用于描述所需要的计算

过程。为此需要：

 清晰，简洁的形式（例子：C，Pascal，APL ）

 清晰简单的语义（易理解，易验证）

 正交性（避免重复的可相互替代的特征，人们

对此有些不同意见）

 可读性（人容易阅读理解的东西，计算机也容

易处理） 10

(define (rember item lat)

(cond ((null? lat)'())

(else (cond((eq? item (car lat))

(cdr lat))

(else (cons (car lat)(rember

item (cdr lat))))))))

//删除表lat中的itme元素,其他元素位

置保持不变

int i=1, x=1;

x+++i;

i+++x;

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摘要：

第二章程序设计语言设计概述2.1表示与抽象2.2设计目标2.3设计准则2.4词法与语法规格说明2.5语义1计算机语言定义表示法(或符号)系统——LRM可以编制软件机器可识别可执行（应用）22.1表示与抽象表示是人为制造的符号组合以表达我们需要表达的意思。程序是程序设计语言表示的计算-floatn;//n是浮点数变量-sqrt(n);//对n取平方根同一程序的高级语言表示、经翻译后的汇编码表示、机器码表示就是该程序在不同抽象层次上的表示。32.1表示与抽象程序在不同抽象层次表示的关系例：x=x+1在机器码上就有两种方法。4从内存代表x的地址中取出值放在运算器中。加1，...

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