编程语言通识笔记

语言按语法分类

• 非形式语言
  • 中文，英文
• 形式语言（乔姆斯基谱系）
  • 0型文法 递归可枚举语言
  • 1型文法 上下文相关文法
  • 2型文法 上下文无关文法
  • 3型文法 正则文法

BNF范式

巴科斯范式 是一种用于表示上下文无关文法的语言，上下文无关文法描述了一类形式语言。它是由约翰·巴科斯（John Backus）和彼得·诺尔（Peter Naur）首先引入的用来描述计算机语言语法的符号集。

BNF 规定是推导规则(产生式)的集合，写为：

<符号> ::= <使用符号的表达式>

这里的 <符号> 是非终结符，而表达式由一个符号序列，或用指示选择的竖杠 '|' 分隔的多个符号序列构成，每个符号序列整体都是左端的符号的一种可能的替代。从未在左端出现的符号叫做终结符。

* 表示可重复多次
| 表示或
+ 表示至少一次

Multiplicative Operators

Syntax

MultiplicativeExpression :
    UnaryExpression
    MultiplicativeExpression * UnaryExpression
    MultiplicativeExpression / UnaryExpression
    MultiplicativeExpression % UnaryExpression

Additive Operators

Syntax

AdditiveExpression :
    MultiplicativeExpression
    AdditiveExpression + MultiplicativeExpression
    AdditiveExpression - MultiplicativeExpression

Binary Logical Operators

Syntax

LogicalANDExpression :
    BitwiseORExpression
    LogicalANDExpression && BitwiseORExpression
LogicalANDExpressionNoIn :
    BitwiseORExpressionNoIn
    LogicalANDExpressionNoIn && BitwiseORExpressionNoIn
LogicalORExpression :
    LogicalANDExpression
    LogicalORExpression || LogicalANDExpression
LogicalORExpressionNoIn :
    LogicalANDExpressionNoIn
    LogicalORExpressionNoIn || LogicalANDExpressionNoIn

Punctuators

Syntax

Punctuator :: one of
{	}	(	)	[	]
.	;	,	<	>	<=
>=	==	!=	===	!==	
+	-	*	%	++	--
<<	>>	>>>	&	|	^
!	~	&&	||	?	:
=	+=	-=	*=	%=	<<=
>>=	>>>=	&=	|=	^=	
DivPunctuator :: one of
/	/=		

ECMAScript® 2019 Language Specification

Exercise

<Number> ::= "0" | "1" | ...... | "9"

<DecimalNumber> ::= "0" | (("1" | "2" | ...... | "9") <Number>* )

<AdditiveExpression> ::= <DecimalNumber> | 
    <AdditiveExpression> "+" <DecimalNumber>

<MultiplicativeExpression> ::= <MultiplicativeExpression> |
    <MultiplicativeExpression> "*" <DecimalNumber>

<LogicalExpression> ::= <AdditiveExpression> |
    <LogicalExpression> "||" <AdditiveExpression> | 
    <LogicalExpression> "&&" <AdditiveExpression>

图灵完备性

• 图灵完备性
  • 命令式——图灵机
    • goto
    • if和while
  • 声明式——lambda
    • 递归

动态与静态

• 动态：
  • 在用户的设备/在线服务器上
  • 产品实际运行时
  • Runtime
• 静态：
  • 在程序员的设备上
  • 产品开发时
  • Compiletime

类型系统

• 动态类型系统与静态类型系统
• 强类型与弱类型
  • String + Number
  • String == Boolean
• 复合类型
  • 结构体
  • 函数签名
• 子类型
  • 逆变/协变

通俗的方式理解动态类型，静态类型；强类型，弱类型

协变与逆变

一般命令式编程语言

• Atom
  • Identifier
  • Literal
• Expression
  • Atom
  • Operator
  • Punctuator
• Statement
  • Expression
  • Keyword
  • Punctutor
• Structure
  • Function
  • Class
  • Process
  • Namespace
  • ……
• Program
  • Program
  • Module
  • Package
  • Library