Để một ngôn ngữ có thể lập trình được, có bắt buộc phải dựa trên ngữ pháp không ngữ cảnh không

Thực tế, đối với một ngôn ngữ cuối cùng có thể được biên dịch / chuyển đổi thành các hướng dẫn cấp hệ thống, có nhất thiết phải là một ngữ pháp không ngữ cảnh không?

ví dụ: Có phải tất cả các ngôn ngữ lập trình / kịch bản ngữ cảnh đều là ngữ pháp miễn phí? Java dựa trên CFG, nhưng thực tế có phải tất cả các ngôn ngữ lập trình đều dựa trên CFG không?

Nó không có vẻ bắt buộc, nhưng có những khoảng trống trong sự hiểu biết của tôi.

Một số bối cảnh cho câu hỏi: Tôi đã xem xét đặc tả ngôn ngữ Java, cũng cung cấp các quy tắc ngữ pháp . Điều này làm tôi suy nghĩ về câu hỏi này.

Hai lần không.

Đầu tiên, hầu hết các HPL không có ngữ cảnh. Mặc dù họ thường có cú pháp dựa trên CFG, họ cũng có những gì mọi người gọi là ngữ nghĩa tĩnh (cũng thường được bao gồm trong cú pháp thuật ngữ). Điều này có thể bao gồm tên và loại phải kiểm tra cho một chương trình chính xác. Ví dụ,

class A {
  String a = "a";
  int b = a + d;
}

là một chương trình Java đúng về mặt cú pháp nhưng sẽ không biên dịch vì dkhông được xác định và akhông có kiểu phù hợp.

Thứ hai, bạn có thể phân tích các ngôn ngữ không có ngữ cảnh (rõ ràng đã được chứng minh bằng sự tồn tại của trình biên dịch). Chỉ có thể nói rằng CFG có thể được phân tích cú pháp một cách hiệu quả, trong khi nói chung, CSG không thể. Tuy nhiên, bạn có thể thêm một số tính năng không ngữ cảnh nhất định trong khi vẫn hiệu quả.

Trình biên dịch thường chạy theo các giai đoạn: mã thông báo đầu tiên (thông thường), sau đó phân tích cú pháp không ngữ cảnh, sau đó phân tích tên và loại (nhạy cảm theo ngữ cảnh, đôi khi còn khó hơn). Bạn có thể quan sát hành vi đó bằng loại thông báo lỗi bạn nhận được.

Phân tích cú pháp perl là không thể quyết định.

http://www.jeffreykegler.com/Home/perl-and-undecidability/perl-and-undecidability-files/TPR3.pdf?attredirects=0

http://www.perlmonks.org/?node_id=663393

Tôi không tin rằng ngữ pháp của Python là ngữ cảnh miễn phí. Yêu cầu rằng các dòng trong cùng một khối mã có cùng số lượng thụt lề không phải là thứ mà ngữ pháp tự do ngữ cảnh xử lý tốt.

Chính xác hơn, dường như có sự đồng hình từ ngôn ngữ của các khối Python có dạng

nếu điều kiện:
     dòng 1
     dòng 2
     dòng3
khác:
     dòng4

$0^n10^n10^n$

Bodo Manthey và Martin Böhme cho thấy rằng mọi Trình biên dịch C ++ nhất thiết phải hoàn thành Turing, nghĩa là, nó có thể tính toán bất kỳ hàm đệ quy một phần nào trong thời gian biên dịch . Vì vậy, nó là tồi tệ hơn nhiều so với chỉ nhạy cảm bối cảnh.

http://wwwhome.math.utwente.nl/~mantheyb/journals/BotEATCS_BoehmeManthey_CompilingCPP.pdf

Tôi nghĩ rằng khai báo trước khi sử dụng các biến và tính đa hình chức năng của các ngôn ngữ OOP là các ví dụ khác về các đặc tả ngôn ngữ lập trình không thể được xử lý bởi các ngữ pháp tự do ngữ cảnh:

int myfun(int a) { ... }
int myfun(int a, int b) { ... }
int myfun(int a, int b, int c, ...) { ... }
...
int I_m_I_cfg = myfun(1,2);
...

Tôi đã thực hiện một tìm kiếm nhỏ trên Google và tôi đã tìm thấy bài viết này: " Ngữ pháp Boolean cho ngôn ngữ Boolean đơn giản " của A.Okhotin (2004); Theo ông, vấn đề thực sự là tìm một ngôn ngữ lập trình được mô tả hoàn toàn bằng một ngữ pháp chính thức:

Một ngôn ngữ lập trình thủ tục đồ chơi được xác định và ngữ pháp Boolean cho tập hợp các chương trình được hình thành tốt trong ngôn ngữ này được xây dựng. Đây rõ ràng là đặc điểm kỹ thuật đầu tiên của một ngôn ngữ lập trình hoàn toàn bằng một ngữ pháp chính thức.

Phần Giới thiệu của bài viết ngắn nhưng rất rõ ràng.

Tôi tin rằng ngữ pháp của C chỉ không có ngữ cảnh về mặt kỹ thuật trong đó các trình phân tích cú pháp luôn sử dụng các kỹ thuật phi ngữ cảnh để hỗ trợ thiết bị của Duff .

Các ngôn ngữ dựa trên thụt lề không tự nhiên không có ngữ cảnh như David đã nói, nhưng chúng trở thành không có ngữ cảnh liên quan đến mã thông báo thụt lề được tham số hóa.

Haskell cho phép bạn thay đổi quyền ưu tiên của nhà điều hành với infix và infixl. Mô-đun pragma nghiêm ngặt của Perl được triển khai bằng các cài đặt từ vựng $ ^ H và% ^ H, làm cho nó không có ngữ cảnh, có lẽ các cài đặt khác cũng vậy.

Có các ngôn ngữ mở rộng vĩ mô như TeX trong đó phân tích cú pháp afaik không có ý nghĩa mà không thực hiện.

Có lẽ thậm chí có hai ngữ pháp không ngữ cảnh mà giao điểm của chúng không phải là không có ngữ cảnh nhưng vẫn mô tả một máy Turing.

Java và trình biên dịch có lẽ đều tự nhiên không có ngữ cảnh.

Không, và nhiều ngôn ngữ thực tế không có ngữ cảnh. Ví dụ, ngữ pháp C ++ thì không, bởi vì trong một số ngữ cảnh, độ phân giải ngữ pháp phụ thuộc vào việc gõ thông tin không có ngữ cảnh.

Đầu tiên hãy để tôi phân biệt giữa cú pháp của ngôn ngữ lập trình và ngôn ngữ đó.

Cú pháp của nhiều ngôn ngữ (ít nhất là dựa trên) Ngữ pháp tự do ngữ cảnh (CFG) bởi vì chúng được nghiên cứu kỹ và có các thuật toán có thể phân tích một cách hiệu quả CFG và trường hợp cạnh không thể giải quyết được bằng CFG

Tuy nhiên, nhiều ngôn ngữ trên thực tế không phải là Ngữ cảnh miễn phí (khi các biểu tượng khai báo trước khi sử dụng được sử dụng, ví dụ như trong java, C (++), D).

Sự thật thú vị: D có một đánh giá chức năng biên dịch thời gian biên dịch hoàn chỉnh Turing và mở rộng khuôn mẫu làm cho ngôn ngữ không thể Turing-decidable. Tuy nhiên, người tạo ra ngôn ngữ đã cố gắng hết sức để biến cú pháp thành CFG.

Theo như "Tất cả các ngôn ngữ lập trình / ngôn ngữ kịch bản có ngữ pháp miễn phí không?" một phần có liên quan, câu trả lời là một số xác định

Re: câu hỏi chính về "cho một ngôn ngữ cuối cùng có thể được biên dịch / chuyển đổi thành các hướng dẫn cấp độ hệ thống", tôi không biết tại sao nó nhất thiết phải là một CFG. Tuy nhiên, có thể có những lời giải thích tốt hơn sắp tới.

Một ngôn ngữ lập trình cần phải dựa trên một số loại hình thức ngữ pháp, trong đó CFG là một ví dụ. Mặc dù CFG là phổ biến nhất (và là điều thông thường được dạy trong các khóa học về trình biên dịch tại các trường đại học), có những hình thức khác như Ngữ pháp phân tích cú pháp, bạn có thể đọc thêm về đây (pdf) hoặc trên Wikipedia để đọc nhiều hơn.