Средства за описание на синтаксиса

1. 
   Бакхусови нормални форми (Бакхусова нотация).
   

Това са понятия, които са наименования на някакви синтактични единици. В правилно генерирано изречение на описвания език тези променливи не могат да се заменят, трябва да се заместят с езикови константи. За да се отличават от останалият текст, метаезиковите константи се означават с ъглови скоби: , . Метаезиковите променливи се наричат още нетерминални символи на дефиницията, т.е. не спират (не терминират) развитието на граматичната форма по това правило.

Елементи на описваният език. Те се пренасят без промяна в генерираната езикова форма. По тази причина носят името дефиниция.

Те се използват за свързване на променливи и константи, така че дефиницията да бъде по-лесна и четлива.

Използват се следните съюзи:

“::=” – “това е”, “по дефиниция е”

“|” – “или”

стр.1/б

Всяка Бакхусова дефиниция се състои от глава, която е метаезикови променливи, чийто смисъл дефиницията пояснява и тяло, представено от равностойни алтернативи, последвано от съюза “или”, всяка алтернатива представлява изброяване на елементите, които я изграждат.

Числа с цяла и дробна част:

цифра ::= 0|1|2|3|4|5|6|7|8|9

Всяка от алтернативите е езикова константа.

цяло число без знак ::= цифра|цяло без знак цифра

Тази нотация не е удачна за езици, които съдържат голям брой опционни и алтернативни форми.

Във връзка с това за описанието на езиците PL и KOBOL са направени добавки. Получената интерпретация се нарича PL-ова или KOBOL-ова нотация.

Добавки:

Стр.1б/2

Всеки език за програмиране има основна азбука и тя включва минималният обем от символи на някаква кодова таблица, които са ни необходими, за да може да бъде записана произволно сложна програма.

Изваждането на дори един символ води до ограничаване в езика.

Разширена азбука:

Тя включва в себе си задължително основните и всички останали символи от използваната кодова таблица символи, които не принадлежат на основната могат да се използват само в компютри и в текстови данни. На всяко друго място тяхното използване е неправомерно и компилатора сигнализира за това със съобщение за грешки или прави автоматично трансформиране към някакъв синоним.

• 
  знаци за операция (+,-,*,…)
  
• 
  ограничители – ограничават някакъв синтактичен елемент и го отделят от останалият текст
  
• 
  разделители – използват се от програмиста по неово усмотрение, т.е. не се регламентират от синтаксиса и имат за задача да направят синтактичните елементи разбираеми за компилатора.
  

Всеки специален знак играе ролята на разделител  ние си слагаме такъв.

В качество на разделители се използват:

SP	Space
CR	RETURN (Carriage Return)

Освен тях С допуска още:

LF	Line Feed
TAB	Табулация
VT	Вертикална табулация

Петте общо носят името бели space-ове (разделител)

Те нямат графичен образ, а се отработват от компилатора на езика все едно, че е записан space (SP).

Към азбуката на МОДУЛА2:

#  < > (знак за неравенство)

&  AND

&  AND
В езика С управляващите кодове на ASCII (аски) кодовата таблица се записват с т.н. ESC-последователности (ЕСКЕЙП-последов.).

Всяка ESC-последователност започва с обратна наклонена черта, която се следва от един или повече знаци. Разрешените последователности са:

\n	LF
\r	CR
\t	TAB
\v	VT
\b	Backspace
\a	Bell
\f	Form Feed

Освен това още се ползват:

\’	Единична кавичка
\’’	Двойни кавички
\?	Въпросителна
\\	Обратна наклонена черта

Втората група ESC-последователности се прилага в случай, когато при употребата на обратно наклонена черта се получава двусмислие (ако не се напише тази черта).

“abc”def”
“abc\”def”

Последната трета група:

\ddd	ASCII код на символ, записан чрез три осмични цифри
\xdd	ASCII код на символ, записан чрез три шестнадесетични цифри

Обратно наклонената черта с друг символ си е просто символа.

1. 
   Имена (идентификатори)
   

а) ключови думи – те имат специален смисъл във всеки език. Най-често са резервирани и не могат да се ползват за други цели

• 
  във С ключовите думи се записват с малки букви
  
• 
  в МОДУЛА2 с големи
  
• 
  в АДА – безразлично. Най-често с малки
  

в) библиотечни – не са познати на езика, но са описани в някакви библиотеки. Програмиста може да се ползва от техните услуги като посочи съответната библиотека

г) потребителски – избират се от програмиста за означаване на различни елементи от програмата. Програмиста е длъжен за всяко свое име по съответен начин да покаже на компилатора какво крие под това име.

2. 
   Константи
   

а) именувани константи - от гледна точка на синтаксиса, това са имена, които на подходящо място програмиста е свързал с постоянна стойност. При това може да е указал тип (и тогава константата е типизирана) или да не е указал тип (тогава константата е обикновена), типа и се избира от компилатора по начина на записване или по други правила.

б) литерални (истинските константи) – стойността и типа йм произтича от начина по който са записани.

1. 
   Числови цели константи
   

• 
  десетична
  
• 
  осмична
  
• 
  шестнадесетична
  

Осмични цифри …

Шестнадесетични цифри последвани от буквата В.

цифраС	0цифра	осмично
цифраВ	0xцифра	16-чно

Суфикса С се използва за записване на ASCII-кода на някакъв символ. Всяка константа в С получава тип и той може да бъде int или long в зависимост от стойността на числото. Числа, които са записани в 8-ен или 16-ен тип също получават тип int или long, но ако в старшият бит (разряд) на числото попадне значеща цифра, то тогава типът е unsigned int или unsigned long.

Допълнителният код се изчислява по тази функция

n – дължина на разрядната решетка (ако е отрицателно)

7		0
	1 байт

Беззнаков тип – паметта, която е заделена се разглежда като едно цяло положително число.

От 0 до 127  128 кодови операции  кода на числото съвпада с кода на положителното число.

От 128 до 255 има 128 кода

По формулата 2ⁿ+x

От горе на схемата  кодовете

От дилу  диапазоните с определени числа.

Чрез допълнителният код можем да представим от 2^n-1 до 2^n-1-1 – този диапазон от числови стойности.

За всички положителни числа0, за всички отрицателни единица.

	7		0
+ число	0
– число	1
	1 байт

Ако числото е отрицателно, то ще започва с 1^ца и кода …

Ако данната е беззнакова, то разредната решетка е в двоичен код, а ако е знакова кода е допълнителен.

Програмиста може да управлява избиране на дълго (long) и беззнаково представяне със суфикси L,l и U,u. Разрешено е едновременното използване на двата суфикса.

13	2 байта
13L	4 байта – двойна дължина
13U
13LU

2. 
   Константи с плаваща запетая:
   

1. 
   фиксирана – състои се от цяла и дробна част
   
2. 
   експоненциална – включва и експонента, която започва с буквата е. С допуска и малко е. За МОДУЛА2 и АДА наличието на десетична точка е задължително, а за С не е ако има експоненциална част. Цялата част и дробната част 0 и дробната част 0 в С могат да се пропускат. За вътрешно представяне в езика С се използва IEEE 754 стандарта с къса (4 байта) и дълга (8 байта) част, която се разпределя така:
   

Къса:

	Е	М
	8p	23p

Когато Еg е = 127, числото е 0.

+  0

Е=Eg+127
1|M|<2  нормализирана мантиса, започва с водеща единица.

Точност: 7 до 8 десет. цифри.

Диапазон: 3.4Е-38 до 3.4Е38

	Е	М
		52

Диапазон: 1.7Е-308 до 1.7Е308

Точност: 15 до 16 цифри

+  0

Е=Eg+1023

1|M|<2  нормализиран вид
Ако няма специално предписание, всички константи са тип double, а ако имат суфикс може и тип float.

Броя байтове х 2  max брой значещи цифри

3. 
   Символни константи:
   

4. 
   Низова константа:
   

“abc”
a	b	c	0
”abc”

При това в С всички символни константи се записват с 1 байт повече, който се записва нулево-терминиращ символ.

“abc” е адрес  можем да правим индексация  всеки низ може да се индексира и се извършва индекс операцията.

5. 
   Указателни константи:
   

3. 
   Логически константи
   

Езикът С няма логически данни.

3. 
   Коментари.
   

Допуска се влагане на произволно ниво. В С не се разрешава влагане на коментар.

За С  /* …….*/

// …… CR

1. 
   Тип на данните:
   

2. 
   Съвместимост на данните:
   

• 
  конвертиране – извършва се преизчисляване на едната данна, като най-често променя нейното вътрешно представяне, за да се постигне формата на вътрешно представяне на другата данна
  
• 
  трансформиране (квалифициране) – без да се променя разрядната решетка на изходната данна тя се тълкува от гледна точка на целевият тип
  

Всички езици следят за съвместимост на данните. Една част от тях (либералните езици) има и йерархия на типовете и в случай, че се открие несъвместимост, компилатора залага скрито от програмиста преобразуване, което е подчинено на база йерархията.

Други езици съобщават за несъвместимостта, като не реализират никакви действия за нейното възстановяване. Тези езици се наричат типизирани езици. Ако езикът не допуска абсолютно никаква съвместимост  има строга типизация (АДА).

Либерален език  С

Слабо типизиран език  PASCAL

Отчасти типизиран  МОДУЛА 2

Строго типизиран  АДА

Структура на С програми
Програмата в С се състои от функции. Те могат да бъдат само глобални, т.е. не се допуска влагане. Функциите могат да бъдат разположени в един или повече файлове. Когато са в повече файлове обикновено се налага използването на декларации и директиви на предпроцесора.

При работа с данни дефиниция означава заделяне на памет плюс възможност за нейната инициализация. При декларацията се описват само свойствата на данните или характеристиките йм без да се заделя памет и без да има възможност за инициализация.

При функциите дефиниция означава да се разгърне тялото на функцията, а декларация да се даде типът на връщаната от функцията стойност, името й и по желание – типът на формалните параметри на функцията.

Всички функции в С по подразбиране връщат стойност от тип int. Ако това подразбиране се запазва, не е необходима декларация на функцията. Ако се налага промяна на връщаната стойност трябва да има задължителна декларацияпреди използването на функцията или функцията да се дефинира преди да се използва.

Използването на декларациите е необходимо, когато се работи с повече от един програмни файлове.

стр.10а

Връщаната стойност от main означава връщан код на грешка. Функцията main или няма параметри или има три:

Тези параметри се подават от командният ред на DOS към програмата.

#include

int x=1;

int y=2; //Инициализация на променливите

void main()

{

int z;

z=y+x;

printf(“z=%d\n w=%d\n”,z,w);

}
предпроцесор – проста текстообработка преди компилация

include  включва съдържанието на файла вътре в <…>

void  тип на връщаната стойност (в случая функцията не връщас стойност)
file1.c
#define ONE 1

#define TWO 2

extern int mymax(int,int);

main ()

int w=ONE, x=TWO,y=3;

int z=0;

z=mymax(x,y);

w=mymax(z,w);

}
file2.c

{

if (a>b)

else

}
Декларатори (декларации)

Кога се използва void ?

1. 
   при връщане стойност на функция  означава функцията не връща стойност
   
2. 
   като формален параматър  няма формални параметри
   
3. 
   като указател към произволен тип данни void *
   

Вътрешно представяне на целите числа е в двоична бройна система, като положителните са в прав код, а отрицателните в допълнителен код. Допълнителният код на положителните числа съвпада с двоичният код на числото, като водещият (старшия) бит е равен на нула. Отрицателните числа в допълнителен кодса със старши бит равен на единица, като допълнителният код се получава от двоичния код на числото, като се инвертират от ляво на дясно до последна единица (без нея).

Преобразуването в двоичен кодна целите данни става чрез последователно целочислено делене на 2 (основата на бройната система) и взимане на остатъците на тези деления в обратен ред.
-15₁₀11110001₂

15 00001111

+ 11110000

1

…………………………
Видове данни
Най-широко разпространение е намерила клас-функцията, която взема за основа множеството стойности и архитектурата на данните. От тази гледна точка данните делим на:

Данни:

1. 
   Скаларните: дискретни; реални; низове
   

• 
  дискретните: цели; ограничени; изброени
  
• 
  изброените: логически; символни; изброени на програмиста
  

2. 
   Сложните: масиви; записи; множества; файлове; обекти; задачи
   
3. 
   Посочващи: указатели; подпрограмни данни
   

• 
  указателите: типизирани; нетипизирани
  

Особеното за дискретните данни е, че те притежават вътрешна подреденост (вътрешна номерация). Най-често тази номерация започва от нула, но това не е задължително, например за данните от цял тип и ограничените данни.

Вътрешният номер на данната е програмно достъпен чрез използване на различни средства за квалифициране.

Фиксираните реални данни обикновено не се образуват от алгоритмичните езици. Те се отличават с постоянна дискретност на представимите числа за разлика от нормалните реални данни (от PASCAL), където дискретността е променлива и расте при по-големите числа.

Това са данни (точни данни)  свойствата йм съвпадат със свойствата на целите числа

От гледна точка на това какво програмиста трябва да направи в програмата си за да създаде някаква данна, данните деления са стандартни и потребителски.

Езика АДА предлага по-добра класификация.

Стандартни данни: познати са на езика и на компилатора, като множество стойности и множество операции и се предлагат на програмиста чрез някакво име на тип.

• 
  подтипове  това са данни, производни на някакъв базов тип. Те наследяват от родителският тип множеството операции и са съвменстимо с него при всякакъв тип операции.За тези данни програмиста може да създаде име на тип, което да ползва или трябва да реализира уточняване на родителският тип
  
• 
  производни данни  те се създават възоснова на някакъв базов тип. Наследяват от родителският тип множество стойности и множество операции, но не са съвместими с него. Програмиста трябва да създаде име на тип за такива данни
  
• 
  анонимни данни  те нямат тип, защото се описват със своята архитектура (най-често със сложни данни) при създаването на самата данна. Към данната като цяло езикът може да предложи някакви операции. Например: инициализация на анонимен масив. Към компонентите най-често се предлагат операциите разрешени за техния тип
  
• 
  скрити данни  За тези данни от някакъв програмен пакет се предлага: име на тип и множество операции, които програмиста може да ползва само ако окаже името на пакета. В С няма скрити данни
  

Програмата изглежда по следният начин:

Program име; Uses . . .; блок.

Раздел Label липсва, МОДУЛА2 няма оператор goto.

Последен е винаги раздела на операторите.

стр.15а,16

Самата програма е процедура без параметри, чието име е познато на операционната система. Тялото на тази процедура се състои от две части: част описание (съдържа двата вида описание, които могат да бъдат наречени основни и допълнителни (първични и вторични) и изпълнима част.

Към групата на основните  програмиста трябва да създаде свои типове и свои данни.

За създаване на типове се предлагат две средства:

1. 
   Създаване на потребителски подтип
   

Ако продължим  subtype int is Integer range 1..1000;

Ограниченията са за:

• 
  област, фиксирана запетая, плаваща запетая, индекс на област и дискриминанта
  

2. 
   Създаване на съвсем нови типове
   

Дискриминатната част се използва само при записите.

Когато говорим за особени моменти ще описваме типовете в…

Може да се опишат следните типове:

• 
  изброен тип
  
• 
  цял тип
  
• 
  реален тип
  
• 
  масив
  
• 
  запис
  
• 
  указател
  
• 
  производен тип
  
• 
  скрит тип
  

стр.17

1..150  ограничението

стр.17а

стр.18

1. 
   описателна
   
2. 
   изпълнителна
   

Архитектурно раздвижване може да има само в изпълнителната част, където програмиста може да ползва секция, но не е длъжен. Всички оператори обаче трябва да бъдат под управлението на параграф, т.е. програмата трябва да се състои от поне един параграф.