浅谈计算机语言

自然语言

语言,直观来说,就是用来说,用来听,用来读。

语言都有一定的结构! 从大的方面来说, 分为 单词、语法、语义。

不同的单词组成了句子,句子的组成有一定的规则,这就是语法。 每个句子都有其具体的含义, 这就是语义。

最简单的语法就是: 主-谓-宾。如:汉语中:“我爱你”,英语中:“I love you”, 都遵循这个语法规则。

那么语义是什么呢?

“苹果爱橘子” 和 “我爱你” 有一样的语法结构,都是 :主-谓-宾。

但是 “苹果爱橘子” ,这句话有点难以理解, 苹果怎么会爱橘子呢? 这句话的语义就不对了, 所以不能被理解!

上面说的是自然语言。计算机语言,当然也是属于语言范畴。

计算机语言

既然是语言,也必定遵循一定的结构: 单词,语法,语义。只是这个语言是为计算机服务的,能够被计算机理解并且执行。 

单词

对于计算机语言来说,最基本的单词就是 关键字、标识符、字符串、数字、运算符。 

if else, while 是最常见的关键字。

+、-、*、/ 是最基本的运算符。

变量名、函数名、类名,是最基本的标识符。

语法

每个语言都有独特的语法。 如 while, if else, 函数的定义、类的定义, 不同的语言,就有不同的语法。

语义

除了语法,当然还得识别语义。 如 遇到了while, 就知道这是循环; 遇到了 if else, 就知道这是条件判断, 这些需要通过语义分析才知道。

说了这么多,其实就是想说明,五花八门的语言 ,它们都有一定的规律,有规律的语言才能为计算机所用。 所以是否有一套通用的语法规则,可以去定义一门语言呢?当然了, 上下文无关文法就可以用于定义目前所有的计算机语言。

上下文无关文法

上下文无关文法是由语言学家Chromsky提出的, 后面就被运用于计算机语言的设计了。 上下文无关文法只是属于Chromsky语法框架里的一种而已。 在他的语法框架中有四种四种语法:3型语法、 2型语法、1型语法、0型语法, 这四种语法的表达能力逐渐增强。其中3型语法就是所说的正则表达式。 说到正则表达式, 就要联系到有限自动机,正则表达式是等价于有限自动机的, 当然这不在本次讨论范围之内。 从这个里也看出,学科之间存在普遍的联系, 语言学家提出的语法框架竟然能被计算机所用, 并且广泛的应用于编译原理, 自动机理论。

编译原理

所以计算机语言是有一套理论基础的, 这个理论基础就包括上面提及的上下文无关文法和正则表达式 以及 自动机理论。

一门语言要被计算机所用,计算机就得理解这门语言。 怎么理解呢?当然是直接从语言的结构展开。前面说了, 语言都存在基本的结构, 即: 词法、语法、语义。

那么计算机要理解语言,当然就得从 词法分析, 语法分析,和语义分析展开, 这属于编译原理的范畴了。

词法分析

词法分析,就是分析单词。 把语言中的单词抽取出来,并且忽略无关的信息。 注释、 空格就是无关的信息。 字符串、数字、标识符、关键字, 这些单词需要靠词法分析程序去识别。

那怎么分析呢? 正则表达式非常适用于定义单词,如 最常见的手机号码,就可以用正则表达式来表达。 所以可以用正则表达式做词法分析。正则表达式的背后实现逻辑是可以基于自动机的。 

语法分析

目前的计算机语言的语法都可由上下文无关文法表达。定义好语法之后,  就要基于语法分析程序去判断语法是否正确, 并且生成一棵语法树。

总结

计算机语言和自然语言一样, 遵循一样的语言结构。基于语言结构展开,用正则表达式去表达单词,用上下文无关文法去表达语法。而正则表达式和上下文无关文法都是由语言学家Chromsky发明的。定义好单词和语法之后,计算机还得理解该语言,通过词法分析, 语法分析和语义分析, 该语言才能被计算机理解!

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 216,919评论 6 502
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,567评论 3 392
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 163,316评论 0 353
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,294评论 1 292
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,318评论 6 390
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,245评论 1 299
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,120评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,964评论 0 275
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,376评论 1 313
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,592评论 2 333
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,764评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,460评论 5 344
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,070评论 3 327
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,697评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,846评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,819评论 2 370
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,665评论 2 354

推荐阅读更多精彩内容