Paradigmas de Programação

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Paradigmas de

Programação

Prof.: Edilberto M. Silva

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Aula 4

Sintaxe e semântica Sintaxe e semântica

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Sintaxe

A sintaxe de uma linguagem de programação é a

forma de suas expressões, declarações e unidades de programa.

Também pode ser definida como o conjunto de

regras que determinam que construções estão corretas e quais não estão.

 Algumas aplicações são melhor acomodadas pela

sintaxe de uma linguagem do que outras.

_{Por exemplo, a sintaxe de FORTRAN foi projetada para}

expressar programas matemáticos, enquanto que a de BASIC é uma boa opção para tornar o programa

compreensível para não-programadores.

 As linguagens mais modernas como C, C++ e Java

possuem uma sintaxe que permite mais facilmente a expressão de estruturas de controle.

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Duas Abordagens para Descrição de

Linguagens de Programação

Descrições Informais

Utiliza linguagem natural

É imprecisa: permite a ocorrência de erros de interpretação

Descrições Formais

_{Utiliza uma linguagem matemática}

Possui significado bem definido: Evita erros de interpretação

Possibilita a utilização de metodologias de apoio a projetos

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Vantagens da Utilização de

Métodos Formais

Interface entre projetistas, implementadores e usuários

Projetista:

Define precisamente a linguagem desejada

Permite a identificação precoce de erros

Implementador:

Possibilita a utilização de geradores (semi-)automáticos

_{Dificulta o aparecimento de erros}

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Sintaxe

Define a forma e estrutura de uma linguagem

Símbolos, palavras, frases e sentenças (estruturas)

Principal formalismo:

_{Gramáticas Livres de Contexto e Expressões Regulares} Notação mais utilizada: BNF (Backus-Naur Form)

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Gramáticas Livres de Contexto

Estrutura principal:

Comando <--

[[ “if” Expressão “then” Comando “else” Comando ]]

Significado:

Um Comando da linguagem definida pode ser formado pela palavra chave “if” seguida de uma Expressão da linguagem, da palavra chave “then”, de um Comando da linguagem, da palavra chave “else”, e de um outro

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Sintaxe Concreta x Sintaxe

Abstrata

Sintaxe concreta: Descreve a estrutura da

linguagem com todos os detalhes.

 Considera elementos “estéticos” como comentários, palavras reservadas, precedência de operadores, e outros “açucares sintáticos”.

 Utilizado para construir reconhecedores para programas.

Sintaxe abstrata: Descreve apenas os elementos

relevantes da linguagem de programação.

• Ignora comentários e outros elementos que não contribuem para a semântica do programa

• Utilizada para representar programas internamente no compilador

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Mais Detalhes ...

Esse formalismo será estudado mais detalhadamente

na disciplina de “Teoria e Implementação de Linguagens de Computacionais”

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Semântica

Objetivo:

Descrever o significados das estruturas do programa expressos na sua sintaxe

Tipos de semântica

Semântica estática: Descreve as características de uma programa válido

_{Semântica dinâmica: Descreve os resultados da execução}

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Formalismos Utilizados

Ao contrário da sintaxe, não existe ainda um

formalismo aceito globalmente para descrever a semântica da linguagem

Exemplos de formalismos:

_{Semântica Operacional Estrutural, Máquinas de Estado}

Abstratas, Semântica Denotacional, Semântica de Ações, Montages, etc.

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Semântica De Ações

Formalismo para definição de linguagens de

programação.

Define um mapeamento da sintaxe do programa

para o seu significado.

Significado de programa é dado através da notação

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Notação de Ações

Biblioteca que descreve os principais conceitos

encontrados em linguagens de programação que serão estudados nesse curso (valores, bindings, memória, etc.)

Durante esse curso veremos para cada conceito

estudado os operadores que descrevem as propriedades fundamentais de cada conceito

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Definição de Ações

Uma ação é uma entidade que pode ser executada.

Quando uma ação é executada ela pode:

Terminar com sucesso

Terminar com um erro

_{Gerar uma exceção (escape)}

_{Não-terminar (executar para sempre)}

Durante a execução de uma ação ela produz e

consome vários tipos de informação: (transientes, bindings, memória, etc.)

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A faceta básica define operadores que não

manipulam nenhum tipo de informação apenas controlam o fluxo do programa

Semântica de Ações

Faceta Básica

Principais Operadores

complete -- Executa com sucesso sem produzir

nenhuma informação.

fail -- Produz uma falha na execução da ação

a and then b -- Executa as ações a e b

sequêncialmente

a or b -- Executa uma das ações e se esta falhar a

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Exemplos de Ações:

| complete and then | complete | complete and then | fail

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Exemplo de Descrições

Comandos vazio Sintaxe: Comando --> [[ “;” ]] Semântica:

execute _ :: Comando --> action.

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Exemplo de Descrições

Sequência de Comandos:

Sintaxe:

Comando --> [[ Comando Comando ]]

Semântica:

execute _ :: Comando --> action.

execute [[ c₁ c₂ ]] = | execute c₁

and then | execute c₂.

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A faceta funcional define ações que manipulam valores

temporários (transitórios) produzidos pela execução de um programa.

Utilização principal: Descrição da manipulação de

valores e como expressões são avaliadas em um programa.

Semântica de Ações -Faceta Funcional

Principais Operadores

_{give e -- produz o valor resultante da avaliação da}

expressão e.

x then y -- Executa as ações x e y seqüencialmente, os valores transitórios produzidos por x serão repassados para a ação y.

the given t # n -- Expressão (produtor) que recupera o

n-ésimo valor passado para essa ação e verifica se este é do tipo t.

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Exemplos de Ações

give 10

| give 20 then

| give sum(2,the given

integer#1)

| give product(the given

integer#1,

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EXP1

Linguagens de Expressões Aritméticas

Demostra a utilização de valores em LP

Estrutuas:

Constantes numéricas: 1,2,3, etc.

_{Operações fundamentais:} • 1 + 2

• 4 - 3

• 5 * 2

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Descrição de EXP1

Constantes Numéricas.

Sintaxe:

Expressão <-- [[ Integer ]].

Semântica:

avalie _ :: Expressão --> action. avalie [[ x : Integer ]] = give x.

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Descrição de EXP1

Soma de Expressões.

Sintaxe:

Expressão <-- [[ Expressão “+” Expressão ]].

Semântica:

avalie _ :: Expressão --> action. avalie [[ x “+” y ]] =

|avalie x and then avalie y then