Описание семантики входного языка:

Программа представляет собой множество пользовательских типов данных (далее - классов), находящихся в одном каталоге и связанных включением (import), один из которых обязательно имеет функцию-член с сигнатуройvoid main(). В каждом файле может быть описан только один класс. Класс имеет поля, которые могут быть членами-данными встроенных или же определяемых пользователем типов (разработанных классов) или членами-функциями (далее - просто функциями). Инициализация члена-данного может быть осуществлена во время объявления этого члена-данного. Поля класса должны иметь уникальные имена. Переменные, объявленные внутри одно блока должны иметь уникальные имена. Областью видимости локальной переменной является блок. Локальные переменные объявленные внутри блока перекрывают переменные с теми же именами, объявленными вне этого блока. Имя формально параметра функции также перекрывает имя переменной, объявленной как член-данное класса. Время жизни неименованных переменных (используемых в выражениях) ограничивается временем вычисления результата выражения. Время жизни локальной переменной ограничивается блоком, в котором она была определена.

Существует набор зарезервированных языком слов. Их нельзя использовать для названия <идентификатора>.

Зарезервированные слова:

While	Class
If	Package
Else	String
Goto	Void
Int	Char
Double	Import

Базовые типы данных языка

Тип	Размер, байт	Диапазон значений
int	4 signed	−2,147,483,648 to +2,147,483,647
float	4 signed	.
char	2 unsigned	0 to 65,535
String	ограничено размером ОП	.

• String-переменной может быть назначена строковая константа (строка символов в двойных кавычках);

• Язык - регистрозависимый

Объявления и области действия

Каждая переменная, встречающаяся в программе, должна быть объявлена до места первого её использования.

Область действияпеременной начинается после точки её объявления и заканчивается, тогда когда заканчивается блок, в котором находится объявление.

Нельзя создавать переменные с одинаковыми именами и пересекающимися областями действия.

Операции.

Операции одного приоритета выполняются слева направо.

Арифметические операции.

Используются в выражениях, стоящих в правой части присваивания.

Знак операции	Название операции	Порядок выполнения
++	Увеличение на единицу	Справа налево
--	Уменьшение на единицу	Справа налево
*	Умножение	Слева направо
/	Деление	Слева направо
+	Сложение	Слева направо
-	Вычитание	Слева направо

Операции ++ и -- применимы только для типа int.

Операции отношения.

Используются при вычислении условных выражений.

Знак операции	Название операции	Порядок выполнения
<	Меньше	Слева направо
<=	Меньше или равно	Слева направо
>	Больше	Слева направо
>=	Больше или равно	Слева направо
==	Равно	Слева направо
!=	Не равно	Слева направо

Операции отношения применимы только к типам int,float иchar. В случае сравнения переменных (или результатов выражений) разного типа, - типы преобразуются согласно правилам преобразования типов. Строки сравниваются посредством зарезервированной ф-ии.

В арифметическом выражении приоритет операций обычный. Деление на ноль запрещено.

Правила преобразования типов:

Операции	Тип левого (правого) операнда	Тип правого (левого) операнда	Результирующий тип
+, -, *, /, <=, <, >=, >, ==, !=	int	float	float
+	int	string	string
+	char	string	string

1. Все назначения, явные или через передачу параметров в вызовах методов, проверяются на совместимость типов;

2. Если какой-либо из операндов имеет тип double, другой операнд тоже преобразуется к double.

3. Если один из операндов типа int, а другой – типаchar, то он приводится к типуint;

4. Если один из операндов типа String, а другой – числового типа либоchar, то первый приводится ко второму типу (эквивалентно операции вычисления длины строки)

5. Если один из операндов имеет структурированный тип, то при выполнении арифметических операций он приводится к типу int, при чём значение типа int соответствует длине строкиОперации ++ и – применимы только для типа int.

6. В операции условного присваивания значение после знака ? и значение после символа : должны быть одного типа и приведены к типу переменной, которой присваиваются.

Последовательность операторов, разделенных точкой с запятой, означает поочередное выполнение действий.

Комментарии

1) многострочным комментарием считается текст, заключенный в символы ‘/*’и ‘*/’, может находиться в любом месте программы, если он не разрывает лексемы.

2) однострочным комментарием считается текст, находящийся после символов ‘//’.

Оператор присваивания

Синтаксис:

<Assignment>::=<ExpressionL> = <ExpressionR>;

<ExpressionL>::=<Identifier>{.<Identifier>}

Порядок выполнения операции присвоения:

Вычисляется значение выражения в правой части, затем оно присваивается переменной в левой части, если тип значения и переменной совпадают. В противном случае присваивание не выполняется и пользователю выдается сообщение об ошибке.

Условный оператор

Синтаксис:

If (<ParExpression>) <Block> [ else <Block>]

Вначале вычисляется значение логического выражения <ParExpression>. Если оно возвращает 1 – истина, то выполняется первый блок операторов <Block>, иначе выполняется блок операторов <Block>, стоящий после ключевого словаelse,если оно присутствует.

Оператор условного присваивания

Синтаксис:

<CondAssignment>::= (<ParExpression>)? <ExpressionR>: <ExpressionR>;

Вычисляется значение логического выражения <ParExpression>, если значение = 1(истина), то вычисляется значение выражения <ExpressionR>, стоящего после “?” и до “:” и присваивается переменной в левой части, иначе вычисляется значение выражения <ExpressionR>, стоящего после “:” и оно присваивается переменной. Причем присваивание выполняется, если тип вычисленного значения и переменной, стоящей в левой части совпадают. В противном случае присваивание не выполняется и пользователю выдается сообщение об ошибке.

Оператор цикла

Синтаксис:

while (<ParExpression>) <Block>

Вычисляется значение логического выражения <ParExpression>, если оно = 1 (истина), то тогда выполняется тело цикла – блок операторов <Block>, после выполения последнего оператора этого блока, опять вычисляется значение выражения <ParExpression>, и если оно = 1, то выполняется <Block> и так до тех пор, пока значение <ParExpression> не станет равным 0 (ложь). Предполагается, что тело цикла <Block> изменяет переменные, которые используются в <ParExpression>, таким образом изменяя значения этого выражения после каждого выполнения тела цикла, иначе может случиться зацикливание.

Классы

Пользователь может создавать свои собственные типы данных, объявляя классы.

Класс объявляется следующим образом

<ClassDeclaration>::=class<Identifier><ClassBody>

<ClassBody>::={{<ClassBodyDeclarations>}}

<ClassBodyDeclaration>::=<FieldDeclaration> | <MethodDeclaration>

За ключевым словом classследует идентификатор – имя класса, оно должно быть уникально в пределах программы и не должно совпадать с именами переменных и меток.

Тело класса состоит из определения методов и полей. Поле – это объявление (плюс может быть инициализация) переменной, атрибута класса. Метод – определение функции класса.

Имя класса может быть использовано пользователем при создании объектов этого класса, например

newMyClass();

Функции

В качестве типа возвращаемого значения функция может выступать любой тип данных – встроенный или определенный пользователем. Если в качестве возвращаемого значения указано ключевое слово void, это значит, что функция ничего не возвращает, в таком случае вызов этой функции не может стоять в правой части выражения, т.е. бытьr-value.

Если функция имеет возвращаемое значение, то в реализации такой функции должен присутствовать оператор

return <ExpressionR>;

причем, значение, получаемое при вычислении <ExpressionR>, должно совпадать с типом возвращаемого значения функции.

Если в качестве возвращаемого значения указано ключевое слово void, то ключевое словоreturn;может как присутствовать, так и отсутствовать в теле функции. Причем в таком случае послеreturnдолжно стоять “;”, так как в таком случае функция ничего не возвращает.

Ключевое слово return определяет точку выхода из функции, рассчитывается значение выражения, стоящее послеreturn (если оно есть), это происходит возврат в то место программы, откуда эта функция вызывалась, причем вычисленное значение возвращается как результат выполнения функции (или ничего не возвращается).

Операции над строками

1) Конкатенация двух строк

concat(<ExpressionR>,<ExpressionR>)

Конкатенация двух строк, результат – строка.

str1 = <ExpressionR>, ее длина l1

str2 = <ExpressionR>, ее длина l2

Вычисляются значения параметров, они должны быть типа string, иначе пользователю выдается сообщение об ошибке.

str3 =str1 +str2, ее длинаl3 =l1 +l2

Результирующая строка получается конкатенацией двух строк, которые переданы в качестве параметров (создается новая переменная типа String, в нее записывается значение первой строки и приписывается вторая строка); длина результирующей строки равна сумме длин строкstr1 иstr2. Тип возвращаемого значения функции – строка.

Пример: concat(“123”, “abc”) возвращает строку “132abc”.

2) Замена подстроки в строке

replace(<ExpressionR>, <ExpressionR>, <ExpressionR>)

Первый параметр функции – входная строка sourceStr, второй параметр – строка, которую надо заменитьstrOld, третий параметр – строка, на которую надо заменитьstrNew.

Вычисляются значения параметров, они должны быть типа string, иначе пользователю выдается сообщение об ошибке.

В строке происходит sourceStrпроисходит поиск всех вхождений подстрокиstrOld, каждое вхождение этой подстроки заменяется на строку strNew. Причем изменяется значение исходной строки, т.е. новая переменная не создается. Тип возвращаемого значения функции – строка.

Пример: replace (“123qw45qwe”, “qw”, “m”) возвращает строку “123m45me”.

3) Поиск подстроки в строке

find(<ExpressionR>, <ExpressionR>)

Первый параметр функции – входная строка sourceStr, второй параметр – строка, которую нужно найтиstrToFind.

Вычисляются значения параметров, они должны быть типа string, иначе пользователю выдается сообщение об ошибке.

В строке sourceStrищется первое вхождение подстрокиstrToFind, если такое вхождение есть, то тогда функция возвращает номер символа, с которого начинается это вхождение. Если строка не найдена, то возвращается -1. Тип возвращаемого значения функции – целое числоint.

Пример: find(“teststr”, “st”) возвращает2.

4) Вычисление длины строки

length(<ExpressionR>)

Параметр функции – входная строка sourceStr, длину которой надо определить.

Вычисляется значение параметра, он должен быть типа string, иначе пользователю выдается сообщение об ошибке.

Происходит подсчет количества символов в строке sourceStr. Это число возвращается в качестве результата. Длина пустой строки равна нулю. Тип возвращаемого значения функции – целое числоint.

Пример: length(“teststr”) возвращает 7.

5) Доступ к подстроке в заданной строке

substring(<ExpressionR>, <DigitSequence>, <DigitSequence>)

Первый параметр функции – входная строка sourceStr, второй параметр – номер символа во входной строке, начало подстрокиstart, третий параметр – номер символа во входной строке, конец подстрокиend.

Вычисляется значение первого параметра, он должен быть типа string, иначе пользователю выдается сообщение об ошибке.

Вычисляются значения второго и третьего параметров, они должны быть типа int, иначе пользователю выдается сообщение об ошибке.

Пусть длина входной строки sourceStrравнаlength, тогда должно выполняться условие

0<=start<end<length

если оно не выполняется, то пользователю выдается сообщение об ошибке.

Функция возвращает подстроку, которая начинается с символа с номером startво входной строке и заканчивается символом с номеромend, при этому создается новый объект типаstring.

Тип возвращаемого значения функции – строка.

Пример: subsring(“teststr”, 1, 4) возвращает “est”.