3.6.2 Соотношение классов кс-языков

КС-язык называется языком некоторого класса КС-языков, если он может быть задан КС-грамматикой из данного класса КС-грамматик. Например, класс LL-языков составляют все языки, которые могут быть заданы с помощью LL-грамматик.

Рисунок 3.7– Соотношение между различными классами КС-языков

Следует обратить внимание, прежде всего на то, что интересующий разработ­чиков компиляторов в первую очередь класс детерминированных КС-языков полностью совпадает с классом LR-языков и, более того, совпадает с классом LR(1)-языков. То есть, доказано, что для любого детерминированного КС-языка существует задающая его LR(1)-грамматика. Проблема состоит в том, что не всегда возможно найти такую грамматику, и нет формализованного алгоритма, как ее построить в общем случае.

Также LL-языки являются собственным подмножеством LR-языков: всякий LL-язык является одновременно LR-языком, но существуют LR-языки, которые не являются LL-языками. Поэтому LL-языки образуют более узкий класс, чем LR-языки.

Языки простого предшествования, в свою очередь, также являются собственным подмножеством LR-языков, а языки операторного предшествования - собствен­ным подмножеством языков простого предшествования. Интересно, что языки операторного предшествования представляют собой более узкий класс, чем язы­ки простого предшествования.

В то же время языки простого предшествования и LL-языки несопоставимы ме­жду собой: существуют языки простого предшествования, которые не являются LL-языками, и в то же время существуют LL-языки, которые не являются языка­ми простого предшествования. Однако существуют языки, которые одновремен­но являются и языками простого предшествования, и LL-языками. Аналогичное замечание относится также к соотношению между собой языков операторного предшествования и LL-языков.

Можно еще отметить, что язык арифметических выражений над символами а и b, заданный грамматикой G({+, -, /, *, a, b}, {S, T, E}, P, S), Р = {S->S+T|S-T|T, Т->Т*Е|Т/Е|Е, E->(S)|a|b), который многократно использовался в примерах в данном учебном пособии, подпадает под все указанные выше классы языков. Из приведенных ра­нее примеров можно заключить, что этот язык является и LL-языком, и языком операторного предшествования, а следовательно, и языком простого предшествования и, конечно, LR(1)-языком. В то же время этот язык по мере изложения материала пособия описывался различными грамматиками, не все из которых могут быть отнесены в указанные классы.

Таким образом, соотношение классов КС-языков не совпадает с соотношением задающих их классов КС-грамматик. Это связано с неразрешимостью проблем преобразования и эквивалентности грамматик, которые не имеют строго форма­лизованного решения.

4 Принципы построения языка

4.1 Лексика, синтаксис и семантика языка

4.2 Определение транслятора, компилятора, интерпретатора и ассемблера.

Транслятор– это программа, которая переводит входную программу на исходном (входном) языке в эквивалентную ей выходную программу на результирующем (выходном) языке.

Результатом работы транслятора будет результирующая программа, но только в том случае, если текст исходной программы является правильным — не со­держит ошибок с точки зрения синтаксиса и семантики входного языка. Если исходная программа неправильная (содержит хотя бы одну ошибку), то результатом работы транслятора будет сообщение об ошибке (как правило, с допол­нительными пояснениями и указанием места ошибки в исходной программе). В этом смысле транслятор сродни переводчику, например, с английского, которому подсунули неверный текст.

Компилятор – это транслятор, который осуществляет перевод исходной программы в эквивалентную ей объектную программу на языке машинных команд или на языке ассемблера.

Таким образом, компилятор отличается от транслятора лишь тем, что его ре­зультирующая программа всегда должна быть написана на языке машинных ко­дов или на языке ассемблера. Результирующая программа транслятора, в общемслучае, может быть написана на любом языке — возможен, например, транслятор программ с языка Pascal на язык С. Соответственно, всякий компилятор являет­ся транслятором, но не наоборот — не всякий транслятор будет компилятором.Например, упомянутый выше транслятор с языка Pascal на С компилятором яв­ляться не будет.

Ассемблер – компилятор, который переводит каждую команду исходной программы в одну машинную команду.

Интерпретатор — это программа, которая воспринимает входную программу наисходном языке и выполняет ее.

В отличие от трансляторов интерпретаторы не порождают результирующую про­грамму (и вообще какого-либо результирующего кода) — и в этом принципиаль­ная разница между ними. Интерпретатор, так же как и транслятор, анализирует текст исходной программы. Однако он не порождает результирующей программы, а сразу же выполняет исходную в соответствии с ее смыслом, заданным семанти­кой входного языка. Таким образом, результатом работы интерпретатора будет результат, заданный смыслом исходной программы, в том случае, если эта про­грамма правильная, или сообщение об ошибке, если исходная программа неверна.