Книги з семантики мови програмування

Я читав " Семантику з додатками " Нільсона та Нільсона , і мені дуже подобається тема. Я хотів би мати ще одну книгу з семантики мови програмування - але я дійсно можу отримати лише одну.

Я поглянув на книгу Турбака / Гіффорда , але це занадто довго. Я думав, що Вінскел буде добре, але я не маю доступу до нього (його немає в нашій університетській бібліотеці, і мені не вистачає грошей), і я навіть не впевнений, чи не датується він. Slonneger здається нормальним, але практична частина робить його занадто довгим, і мені не дуже комфортно з його стилем.

Тож моє запитання - чи хороша книга Вінскел ? І чи датована вона?

Також чи є інші стислі книги з цього приводу?

Все залежить від того, наскільки глибоко ви хочете пройти і скільки ви вже знаєте. Для початківця книга Вінкселя - це справді приємно, але так, це не знайомить вас із найсучаснішою семантикою, як це було написано близько 20 років тому. Тим не менш, це все-таки хороше перше вступ до цієї теми. Можливо, варто також зазначити, що Т. Ніпков формалізував значну частину книги Вінскеля в Ізабелі / HOL, дивіться тут . Тож якщо ви хочете навчитися використовувати інтерактивних помічників доказування разом із розумінням семантики мов програмування, у вас є багато узгодженого матеріалу.

Інші більш досконалі книги:

• Гантер, « Семантика мов програмування» , більш досконала книга, присвячена денотаційній семантиці, підходу до семантики, який не виправдав очікувань. Зосереджується на суто функціональних заходах і ігнорує одночасність. Це книга, з якої я навчав себе семантиці як студент, і заднім часом я хотів би використати книгу Вінкселя. Gunter не є легким для читання для новачків.

• Домени та лямбда-калькулятори від Amadio та Curien. Ще одна книга, написана більше в доменно-теоретичній традиції, хоча в ній обговорюються процеси обчислення.

• Книги Джона Мітчелла, про які вже згадувалося вище. Вони також здебільшого стосуються послідовних обчислень.

Книги, такі як TAPL Pierce, дуже приємні, але вузько зосереджені на одному аспекті мов програмування, а саме на типах, настільки важливих, як це є. Я б не рекомендував це як перше вступ до загальної області мов програмування, але його обов’язково читати для всіх, хто хоче дізнатися про типи.

Правду кажучи, я думаю, що наразі не існує сучасної вступної книги з мовної семантики, яка відображає суттєвий прогрес останніх десятиліть: її рішучий відхід від денотаційних методів та послідовних обчислень до паралельності (обчислення процесів та семантика ігор) , семантика аксіоматики та використання інтерактивних асистентів доказування в верифікації.

Оновлення 22. квітня 2014 року: Тобіас Ніпков та Гервін Кляйн опублікували нову книгу

• Конкретна семантика

який можна розглядати як "Вінскель в Ізабелі / HOL". Це вступ до семантики мов програмування (в першу чергу операційних та аксіоматичних), але на відміну від попередніх підходів на основі паперу та паперу, ця книга виражає всю свою математику в Ізабелі / HOL. Іншими словами, це водночас книга про доказ теореми.

Книга є абсолютно новою, тому я не використовував для викладання, але вона виглядає справді підходящою як вступ, який знаходиться на нижчому рівні, ніж Software Foundation від Pierce et al.

Ось випадковий зразок матеріалів, доступних безкоштовно в Інтернеті:

• Вінскель, формальна семантика мов програмування , попередній перегляд книг Google . Я нічого не знаю про цю книгу. Це в списку, оскільки запитання конкретно задає його вміст, який є в Інтернеті.
• Морган, програмування із специфікації , список файлів ps . Предметом є уточнення, яке є процесом, починаючи з невиконаних описів високого рівня і систематично перетворюючи їх на щось виконуване. Звичайно, кожен етап уточнення повинен зберігати семантику, тому він також обговорює певний тип семантики (на основі переважно предикативних формулювачів тренів).
• Гарпер, Практичні основи мов програмування , pdf проекту . Дивіться коментар Дейва Кларка нижче.
• Ремі, використання, розуміння та розгадування мови OCaml , pdf . Це книга , з якої я дізнався , функціональне програмування (OCaml, точніше) , і мені сподобалося це багато . Це дуже приємно представляє семантику основних мовних ознак, і в процесі цього викладається теорія числення лямбда та типу типу на основі "потрібно знати".
• Пейтон Джонс, реалізація функціональних мов програмування , djvu . Перші глави описують обчислення лямбда (та його `оперативну семантику ') та те, як особливості мови вищого рівня виводяться в обчислення лямбда. У цьому сенсі стаття дає оперативну семантику для функціональних мов.
• Пірс (ред.), Розширені теми щодо типів та мов програмування , попередній перегляд книг Google .
• Slonneger, синтаксис та семантика мов програмування , список файлів pdf . Я давно це переглянув коротко і мені це не сподобалось. Це в списку, оскільки це згадується у питанні.
• Брукс, семантика для паралельної логіки поділу , pdf . Це велика стаття (80 сторінок), а не книга. Я включив його, бо мені здається цікавою досить недавню розробку.

Я б розділив книги з семантики мови програмування на два класи: ті, що зосереджені на моделюванні понять мови програмування, і ті, що зосереджені на фундаментальних аспектах семантики. Немає причини, що книга не може робити і те, і інше. Але, як правило, у книзі є лише стільки, що можна скласти, і автори також мають власні схильності щодо того, що важливо.

Книга Вінскеля, вже згадана, трохи відповідає обом аспектам. І, це хороша книга для початківців. Не менш гарна, можливо, навіть краща книга - це та, з якої я почав: Денотаційний опис мов програмування Гордона . Це була моя перша книга з семантики, яку я прочитав незабаром після закінчення моєї студентської роботи. Треба сказати, що це дало мені міцне підґрунтя в семантиці, і мені ніколи не доводилося задаватися питанням, чим денотаційна семантика відрізняється від оперативної семантики або аксіоматичної семантики тощо. Ця книга залишиться моїм улюбленим у денотаційній семантиці.

Інші книги, які зосереджуються на аспектах моделювання, а не на фундаментальних, є такими:

• " Семантика мов програмування" Теннента , що є більш-менш оновленою книгою про семантику імперативних мов програмування. Це легко читати. Однак у більш пізніх частинах книги вона може бути абстрактною, і вам, можливо, доведеться боротися, щоб зрозуміти, чому все робиться певним чином.

• Теорії мов програмування Рейнольдса . Кожен, хто спеціалізується на семантиці, обов'язково повинен прочитати цю книгу. Адже саме Рейнольдс. (Девід Шмідт одного разу зауважив мені: "навіть якщо Рейнольдс читає вам ранкову газету, ви хочете уважно вислухати, тому що, можливо, ви дізнаєтесь щось важливе"!) Він добре висвітлює і аспекти моделювання, і основоположні аспекти.

Найкращі книги з основоположних аспектів - це Гунтер (який я вважаю випускником підручника) та Мітчелл (який добре мати довідник на вашій книжковій полиці, оскільки він досить вичерпний).

Мені дуже подобалося читати Вінськель, коли я брав курс з семантики. Я не можу сказати, чи він датований, оскільки я не займаюся дослідженнями в цій галузі. Плюсом Winskel є те, що ви можете знайти його в перекладі іншими мовами, ніж англійською.

Для подальшого читання, більше на аспірантурі, я б запропонував книги Джона Мітчелла " Основи для програмування мов та понять на мовах програмування" . Якщо ви читаєте лише перші глави, я думаю, вони також відповідають вашій вимозі стислість.

Безкоштовні чернетки цих книг ви не знайдете, тож якщо у вас обмежений бюджет, перейдіть на відповідь Раду у відповідь Раду.

Ну, я не фахівець з цього питання, але я можу дати кілька загальних порад.

По-перше, є деякі люди, які вже прочитали книгу та надали рецензії на неї. Наприклад, для книги Вінскель «Формальна семантика мов програмування» (див. [1] та [2] ) я знайшов відгуки про Амазонку.

Частина однієї рецензії говорить:

Ця книга плутає між синтаксисом і семантикою з самого початку, як і відділення букварів від його значень. Для їх розмежування не використовувалися спеціальні позначення. Це найважливіше питання, яке має вирішити автор у такій темі. Крім того, деякі інші позначення, які він використав, досить заплутані, як показ приміщень та висновків.

Автор ніби припускає, що у вас є ВСІ необхідні передумови, оскільки він пояснював довідкові матеріали в перших кількох главах (тобто теорія множин, оперативна семантика, індукції, індуктивні визначення) дуже коротко. Стиль, який автор використовував у вступі, полягає в тому, щоб скласти два-три абзаци текстів і скласти деякі формули, а потім дати вправи. Що для мене досить засмучує ...

18/20 людей вважають відгук корисним. Ви можете шукати Amazon (або інші джерела), щоб побачити більше відгуків.

По-друге, Amazon пропонує типи та мови програмування та базову теорію категорій для вчених-комп'ютерів разом із цією книгою. З іншої теми Дейв Кларк пропонує ці книги як відмінні книги на тему "Системи типових систем та мови програмування". Знову ж таки, я не експерт, але вони можуть бути корисними для вас.

Я хотів би додати дві книги, які не знайдені на сьогодні відповіді:

• Аарон Пень , Основи мови програмування
• Девід Шмідт , Денотаційна семантика: методологія розвитку мови

Книга Пенька стисла, але дуже чітка.

Для повного новачка вивчення операційної семантики, я хотів би запропонувати Мови програмування і операційну семантику по Марібель Фернандес . Все пояснюється дуже просто, що легко зрозуміти. http://www.springer.com/computer/swe/book/978-1-4471-6367-1