Синтаксический сахар - Syntactic sugar

В Информатика, синтаксический сахар является синтаксис в пределах язык программирования это сделано для облегчения чтения или выражения. Это делает язык «более сладким» для человеческого употребления: вещи могут быть выражены более четко, лаконично или в альтернативном стиле, который некоторые могут предпочесть.

Например, многие языки программирования предоставляют специальный синтаксис для ссылок и обновления. множество элементы. Абстрактно ссылка на массив - это процедура с двумя аргументами: массив и вектор индекса, который может быть выражен как get_array (массив, вектор (i, j)). Вместо этого многие языки предоставляют синтаксис, например Массив [i, j]. Аналогично обновление элемента массива - это процедура, состоящая из трех аргументов, например set_array (массив, вектор (i, j), значение), но многие языки предоставляют синтаксис, например Массив [i, j] = значение.

Конструкция в языке называется «синтаксическим сахаром», если ее можно удалить из языка без какого-либо влияния на то, что язык может делать: функциональность и выразительная сила останется прежним.

Языковые процессоры, в том числе компиляторы и статические анализаторы, часто перед обработкой превращают засахаренные конструкции в более фундаментальные конструкции, этот процесс иногда называют «обессахариванием».

Происхождение

Период, термин синтаксический сахар был придуман Питер Дж. Ландин в 1964 году для описания поверхностного синтаксиса простого АЛГОЛ -подобный язык программирования, который был определен семантически в терминах аппликативных выражений лямбда-исчисление,^[1][2] сосредоточен на лексической замене λ на «где».

Более поздние языки программирования, такие как CLU, ML и Схема, расширил термин, чтобы обозначить синтаксис в языке, который можно определить в терминах языкового ядра существенных конструкций; удобные высокоуровневые функции могут быть «обессахарены» и разложены на это подмножество.^[3] Фактически, это обычная математическая практика построения из примитивов.

Основываясь на различии Ландина между существенными языковыми конструкциями и синтаксическим сахаром, в 1991 году, Маттиас Фелляйзен предложил кодификацию «выразительной силы», чтобы соответствовать «широко распространенным верованиям» в литературе. Он определил «более выразительный» как означающий, что без рассматриваемых языковых конструкций программу пришлось бы полностью реорганизовать.^[4]

Известные примеры

• В КОБОЛ, многие из промежуточных ключевых слов являются синтаксическим сахаром, который можно опустить. Например, предложение ПЕРЕМЕСТИТЬ A B. и приговор ПЕРЕМЕСТИТЕ А К Б. выполняют точно такую ​​же функцию, но второй делает действие более понятным.
• Дополненное задание или составные операторы присваивания: например, а + = Ь эквивалентно а = а + б в C и подобных языках, предполагая а не имеет побочных эффектов, например, если а - обычная переменная.^[5][6]
• В Perl, if (условие) {...} синтаксический сахар для если (не условие) {...}. Кроме того, за любым утверждением может следовать условие, поэтому заявление, если условие эквивалентно if (условие) {оператор}, но первый более естественно отформатирован в одну строку.
• в Язык C, то а [я] нотация - это синтаксический сахар для * (а + я).^[7] Точно так же а-> х нотация - это синтаксический сахар для доступ к участникам с использованием оператор разыменования (* а) .x.
• В с помощью заявление в C # обеспечивает правильную утилизацию определенных предметов. Компилятор разворачивает инструкцию в блок try-finally.^[8]
• Язык C # позволяет объявлять переменные как var x = expr, что позволяет компилятору сделать вывод тип Икс из выражения exprвместо того, чтобы требовать явного объявления типа. Точно так же C ++ позволяет авто x = выражение начиная с C ++ 11.
• Python составить список (Такие как [x * x для x в диапазоне (10)] для списка квадратов) и декораторы (Такие как @staticmethod).
• В Haskell, строка, заключенная в кавычки, семантически эквивалентна списку символов.
• в тидиверс коллекция р пакеты, трубка, обозначаемый %>%, объявляет, что данные (или выходные данные функции), предшествующие каналу, будут служить первым аргументом для функции, следующей за конвейером.^[9] Так, х%>% f (y) эквивалентно f (x, y).
• В SQL, ПРИСОЕДИНИТЬСЯ эквивалентно ВНУТРЕННЕЕ СОЕДИНЕНИЕ, последний поясняет, что оператор соединения - это, в частности, операция внутреннего соединения, а не операция внешнего соединения.
• Вызов метода на языках ООП в виде myObject.myMethod (параметр1, параметр2, параметр3) синтаксический сахар для вызова глобальной функции как myMethod (myObject, параметр1, параметр2, параметр3). Ссылка на объект передается как скрытый аргумент, обычно доступный изнутри метода как это.
• Параметры, вызываемые по ссылке это синтаксический сахар для технической передачи указатель к параметру, но синтаксически обрабатывая его как саму переменную, чтобы избежать постоянного разыменования указателя в коде внутри функции.

Критика

Некоторые программисты считают, что эти особенности использования синтаксиса либо не важны, либо совершенно несерьезны. Примечательно, что специальные синтаксические формы делают язык менее однородным, а его спецификацию более сложной и могут вызывать проблемы, поскольку программы становятся большими и сложными. Эта точка зрения особенно распространена в Лисп community, так как Lisp имеет очень простой и регулярный синтаксис, а поверхностный синтаксис можно легко изменить.^[10]Например, Алан Перлис однажды пошутил "Эпиграммы по программированию "со ссылкой на языки, разделенные скобками, что «Синтаксический сахар вызывает рак полуколоны ".^[11]

Еще одна максима с аналогичным значением: «синтаксический сахар вызывает семантические пустоты».^{[нужна цитата ]}

Производные условия

Синтаксическая соль

Метафора была расширена за счет введения термина синтаксическая соль, который указывает на функцию, предназначенную для затруднения написания плохого кода.^[12] В частности, синтаксическая соль - это обруч, через который программисты должны пройти, чтобы доказать, что они знают, что происходит, а не для выражения действия программы. Например, в Ява и Паскаль присвоение значение с плавающей запятой к переменной, объявленной как int без дополнительного синтаксиса, явно указывающего, что намерение приведет к ошибке компиляции, а C и C ++ автоматически обрезает любые числа с плавающей запятой, присвоенные int. Однако это не синтаксис, а семантика.

В C #, при сокрытии наследуемого члена класса выдается предупреждение компилятора, если только новый ключевое слово используется, чтобы указать, что скрытие сделано намеренно.^[13] Чтобы избежать потенциальных ошибок из-за схожести оператор переключения синтаксис с синтаксисом C или C ++, C # требует перемена для каждого непустого дело этикетка выключатель (пока не идти к, возвращаться, или же бросать используется), хотя он не допускает неявного провалиться.^[14] (С помощью идти к и указание следующей метки создает C / C ++ - подобный провалиться.)

Синтаксическая соль может нарушить свое предназначение, сделав код нечитаемым и, таким образом, ухудшить его качество - в крайних случаях основная часть кода может быть короче, чем накладные расходы, вводимые для удовлетворения языковых требований.

Альтернативой синтаксической соли является генерация предупреждений компилятора, когда высока вероятность того, что код является результатом ошибки - практика, распространенная в современных компиляторах C / C ++.

Синтаксический сахарин

Другие расширения синтаксический сахарин и синтаксический сироп, что означает бесплатный синтаксис, который не упрощает программирование.^{[15][16][17][18]}

Засахаренные типы

Типы данных с базовой синтаксической поддержкой называются «засахаренными типами».^[19][20][21] Общие примеры включают строки, разделенные кавычками, фигурные скобки для типов объектов и записей и квадратные скобки для массивов.

Примечания

1. Ландин, Питер Дж. (1964). «Механическая оценка выражений» (PDF). Компьютерный журнал. Компьютерный журнал. 6 (4): 308–320. Дои:10.1093 / comjnl / 6.4.308. Получено 21 июля 2014.
2. Абельсон и Сассман 1996, Глава 1, сноска 11.
3. Барбара Лисков, "История CLU", Технический отчет 561 лаборатории компьютерных наук Массачусетского технологического института (1993)
4. Фелляйзен, Матиас (декабрь 1991 г.). «О выразительной силе языков программирования». Наука компьютерного программирования. Springer-Verlag. 17 (1–3): 35–75. Дои:10.1016 / 0167-6423 (91) 90036-В. Получено 19 июля 2014.
5. «Назначение соединения C». msdn.microsoft.com. Microsoft. Получено 20 июн 2016. Однако выражение составного присваивания не эквивалентно расширенной версии, поскольку выражение составного присваивания вычисляет выражение1 только один раз, а расширенная версия вычисляет выражение1 дважды: в операции сложения и в операции присваивания.
6. Гаравалья, Эмилио (26 июля 2015 г.). «Почему такие сокращения, как x + = y, считаются хорошей практикой?». stackexchange.com. Получено 20 июн 2016. оптимизация [может быть выполнена], если «поиск x» не имеет побочных эффектов
7. Эрик С. Раймонд (11 октября 1996 г.). Словарь нового хакера - 3-е издание. MIT Press. п. 432. ISBN  978-0-262-68092-9. Получено 5 августа 2012.
8. "Оператор using (Справочник по C #)". Получено 16 сентября 2014.
9. "magrittr: Vignette". Получено 24 декабря 2018.
10. Абельсон и Сассман 1996, Глава 1, сноска 11.
11. Перлис 1982, Эпиграмма №3.
12. «Файл жаргона - синтаксическая соль». 2003-06-12. Архивировано из оригинал на 2003-06-12. Получено 2018-03-19.
13. "новый модификатор (справочник по C #)". microsoft.com. Microsoft. Получено 3 августа 2015.
14. "переключатель (Справочник по C #)". microsoft.com. Microsoft. Получено 3 августа 2015.
15. "синтаксический сахар". catb.org. Получено 3 августа 2015.
16. Boiten, Eerke A .; Мёллер, Бернхард (26.06.2002). Математика построения программ. ISBN  9783540438571. Получено 3 августа 2015.
17. Дин, Томас (2004). Разговор с компьютерами: исследования в области науки и технологий вычислений. Издательство Кембриджского университета. п.115. ISBN  9780521542043.
18. Харрисон, Уильям; Шеард, Тим (8–10 июля 2002 г.). «Тонкий контроль спроса в Haskell» (PDF). Математика построения программ: 6-я Международная конференция, MPC 2002, Замок Дагштуль, Германия, 8–10 июля 2002 г. Труды. Международная конференция по математике построения программ. Замок Дагштуль, Германия: Springer Berlin Heidelberg. п. 93. Дои:10.1007 / 3-540-45442-X_6. S2CID  10059915.
19. Чу, Рави (2013). Вложенные типы уточнения для JavaScript (Кандидат наук). Калифорнийский университет в Сан-Диего.
20. "Документация по LLVM на языке C". clang.llvm.org. Получено 30 июн 2020.
21. "Тайная жизнь типов в Swift". medium.com/@slavapestov. Получено 30 июн 2020.

Рекомендации

• Абельсон, Гарольд; Сассман, Джеральд Джей; Суссман, Джули (1996) [1984]. Структура и интерпретация компьютерных программ. Кембридж, Массачусетс: MIT Press. ISBN  0-262-51087-1.
• Ландин, Питер Дж. (Февраль – март 1965 г.). «Соответствие между АЛГОЛОМ 60 и лямбда-нотацией Чёрча: части I и II». Коммуникации ACM. 8 (2.3): 89–101, 158–165. Дои:10.1145/363744.363749. S2CID  6505810.
• Ландин, Питер Дж. (Март 1965 г.). «Программирование без императивов - пример». Системное программирование UNIVAC.
• Ландин, Питер Дж. (Июль 1965 г.). «Избавление от этикеток». Системное программирование UNIVAC.
• Ландин, Питер Дж. (Август 1965 г.). «Обобщение скачков и меток». Исследование системного программирования UNIVAC., перепечатано в "Вычисление высшего порядка и символическое вычисление". 11. 1998: 125–143. CiteSeerX  10.1.1.85.2610.
• Перлис, А. Дж. (Сентябрь 1982 г.). «Эпиграммы по программированию». Уведомления ACM SIGPLAN. Нью-Йорк, Нью-Йорк, США: Ассоциация вычислительной техники. 17 (9): 7–13. Дои:10.1145/947955.1083808. S2CID  20512767. Архивировано из оригинал 17 января 1999 г.
• Статья основана на материалах, взятых из Бесплатный онлайн-словарь по вычислительной технике до 1 ноября 2008 г. и зарегистрированы в соответствии с условиями «перелицензирования» GFDL, версия 1.3 или новее.