Яка різниця між "Синтаксисом" та "Синтаксичним цукром"

Фон

На сторінці Вікіпедії про синтаксичний цукор зазначено:

В інформатиці синтаксичний цукор - це синтаксис в рамках мови програмування, який призначений для полегшення читання або вираження речей. Це робить мову "солодшою" для використання людьми: речі можна висловити більш чітко, стисло або в альтернативному стилі, який деякі можуть віддати перевагу.

Я не дуже розумію, в чому різниця між синтаксичним цукром і синтаксисом.

Я вдячний за те, що цукриста версія може бути більш чіткою, стислою, можливо, зварити якусь котельну плиту. Але я відчуваю, що на деякому рівні весь синтаксис по суті робить це, щоб сформувати абстракцію над тим, до чого збирається код.

З тієї ж сторінки Вікіпедії:

Мовні процесори, включаючи компілятори, статичні аналізатори тощо, часто розширюють цукрові конструкції на більш фундаментальні конструкції перед обробкою, процес, який іноді називають "знешкодженням".

Як мислительна вправа, якщо я вважаю, що "часто" в цьому висловлюванні означає "завжди": Якщо різниця полягала лише в тому, чи компілятор "знезаражує" синтаксис, перш ніж перейти до наступного етапу, то як може кодер, який не знає внутрішніх компілятора знаєте (або піклуєтеся), що таке синтаксис Sugar'd чи ні?

Дуже споріднене питання на цьому сайті "Суворе визначення синтаксичного цукру?" має відповідь, яка починається:

IMHO Я не думаю, що ви можете визначити синтаксичний цукор, оскільки ця фраза є BS і, ймовірно, буде використана людьми, які говорять про "справжніх програмістів", використовуючи "реальні інструменти" на "реальних операційних системах"

Що може вказувати на мене, що, можливо, немає великої різниці в кодері, що використовує мову? Можливо, різниця відчутна лише для письменника-укладача? Хоча можуть бути випадки, коли кодеру корисно використовувати мову, щоб знати, що знаходиться під кришкою синтаксичного цукру? (Але, можливо, насправді будь-який дискурс на цю тему має тенденцію використовувати цей термін як принаду полум'я?)

Серце питання

Отже ... коротка версія питання:

• Чи є реальна різниця між синтаксисом та синтаксичним цукром?
• Кому це важливо?

Додаткова їжа для думки

Бонус за протиріччя теми:

На сторінці Вікіпедії наведено приклад:

Наприклад, у мові С a[i]позначення є синтаксичним цукром для*(a + i)

Тоді як інша відповідь на вищезазначене пов'язане питання говорить про той же приклад:

Тепер розглянемо a[i] == *(a + i). Подумайте про будь-яку програму C, яка використовує масиви будь-яким змістовно.

І підсумовує, що:

[]Позначення полегшує цю абстракцію. Це не синтаксичний цукор.

Протилежний висновок для того ж прикладу!

Основна відмінність полягає в тому, що синтаксис - це граматика, визначена мовою, що дозволяє розкрити певну функціональність. Як тільки ви зможете перейти до цієї функціональності, будь-який інший синтаксис, який дозволяє вам робити те саме, вважається цукром. Це, звичайно, наштовхується на дивні сценарії щодо того, який із двох синтаксисів є цукром, тим більше, що не завжди зрозуміло, хто став першим.

На практиці синтаксичний цукор використовується лише для опису доданого до мови синтаксису для полегшення зручності використання, як, наприклад, створення інфіксованої lhs + rhsкарти lhs.Add(rhs). Я б вважав індексацію масиву С синтаксичним цукром.

Це має значення переважно тому, що елегантні конструкції, як правило, обмежують кількість дублювання. Потрібні (або хоча б бажаючі) синтаксичні цукру деякі сприймають як ознаку провалу дизайну.

Синтаксис - це те, що мовний процесор використовує, щоб зрозуміти, що означає конструкції мови. Конструкти, які вважаються синтаксичним цукром, також повинні тлумачитися мовним процесором і, таким чином, є частиною синтаксису мов.

Що відрізняє синтаксичний цукор від решти синтаксису мови, це те, що можна було б видалити синтаксичний цукор з мови, не впливаючи на програми, які можна записати мовою.

Щоб дати більш формалістичне визначення, я б сказав

Синтаксичний цукор - це частини синтаксису мови, ефекти яких визначаються з точки зору інших синтаксичних конструкцій у мові.

Це жодним чином не означає приниження синтаксичного цукру або мов, які його містять, оскільки використання синтаксичного цукру часто призводить до програм, чий намір зрозуміліший.

В інших відповідях не згадується ключове поняття: абстрактний синтаксис ; без цього термін "синтаксичний цукор" не має жодного сенсу.

Абстрактний синтаксис визначає елементи та структуру мов та те, як фрази цієї мови можна поєднувати для створення більших фраз. Абстрактний синтаксис не залежить від конкретного синтаксису. Термін «синтаксичний цукор», наскільки я його розумію, відноситься до конкретного синтаксису.

Загалом, розробляючи мову, вам потрібно створити конкретний синтаксис для кожного терміну вашого абстрактного синтаксису, щоб люди могли писати код вашою мовою за допомогою простого тексту.

Тепер скажімо, що ви створюєте незручний конкретний синтаксис для foo . Користувачі скаржаться, а ви реалізуєте новий конкретний синтаксис для відображення того ж абстрактного синтаксису . Результатом є те, що ваш абстрактний синтаксис та семантика не змінилися, але тепер у вас є два конкретні синтаксиси для одного і того ж абстрактного синтаксичного терміна.

Я вважаю, що люди мають на увазі, коли кажуть «синтаксичний цукор» - зміни, які впливають лише на конкретний синтаксис, але які не впливають на абстрактний синтаксис чи семантику.

І тому різниця між "синтаксичним цукром" та "конкретним синтаксисом" тепер очевидна. Для мене. :)

Це тлумачення також допомагає пояснити, що міг означати Алан Перліс, коли він сказав, що "синтаксичний цукор спричиняє рак з комою": весь конкретний синтаксичний цукор у світі не може виправити слабкий абстрактний синтаксис, і всі зусилля, які ви витрачаєте, додаючи, що цукор є зусиль, які ви не витрачаєте на вирішення реальної проблеми - абстрактного синтаксису.

Я також повинен зазначити, що це виключно моя думка; Я вірю лише тому, що це єдине тлумачення, яке я можу вважати, що має для мене сенс.

Синтаксичний цукор - це підмножина синтаксису мов. Основна ідея полягає в тому, що існує більше ніж один спосіб сказати те саме.

Чому важко сказати, які шматки є синтаксичним цукром, а які - "чистим синтаксисом", - це твердження типу "важко сказати, яка форма вийшла першою" або "важко дізнатися, яким способом автор мови" чи " дещо довільно вирішувати, яка форма простіша ".

Що дозволяє легко вирішити, які твори чисті чи цукристі, - це задати питання в рамках конкретного упорядника чи перекладача. Чистий синтаксис - це те, на що компілятор перетворює безпосередньо машинний код або на який безпосередньо відповідає інтерпретатор. Цукор - це матеріал, який спочатку перетворюється на деякі інші синтаксичні речі до того, як трапляться ці прямі речі. Залежно від реалізації це може бути або не збігатися з тим, що задумав автор, або навіть тим, що заявляє мовна специфікація.

На практиці саме так вирішується реальність питання.

Дійсно, ваша перша цитата з Вікіпедії говорить, що все "... робить речі легшими для читання ...", ".... солодше для людей для використання ....".

У письмовій формі скорочені форми, такі як "не" чи "не", можна вважати синтаксичним цукром.

Зазвичай синтаксичний цукор - це частина мови, яка може бути виражена наявною частиною мови (синтаксисом) без втрати загальності, але з можливою втратою ясності. Іноді компілятори мають чіткий етап знежирення, який перетворює AST, створений вихідним кодом, і застосовує прості кроки для видалення вузлів, відповідних цукру.

Наприклад, у Haskell є синтаксичний цукор для монад із наступними правилами, що застосовуються рекурсивно

do { f }            ~> f
do { g; h }         ~> g >> do h
do { x <- f; h }    ~> f >>= \x -> do h
do { let x = f; h } ~> let x = f in do h

Зараз це не має значення, що це означає саме - однак ви можете бачити, що спеціальний синтаксис на LHS може бути перетворений на щось більш базове на RHS (а саме функції функцій, лямбда та lets). Цей крок дозволяє зберегти найкраще з обох світів:

1. Синтаксис на LHS легше програмісту (синтаксичний цукор) висловлювати існуючі ідеї більш чітко
2. Однак, оскільки підтримка компілятора для конструкцій RHS існує вже в компіляторі, не потрібно трактувати це як щось особливе поза парсером та знешкодженням (за винятком повідомлення про помилки).

Аналогічно в C можна уявити правило перезапису знезараження (через перевантаження оператора тощо. Це не вірно для C ++):

f->h ~> (*f).h
f[h] ~> *(f + h)

Можна уявити, як писати всі програми без використання ->або []на C, які сьогодні використовують цю конструкцію. Однак програмістам було б важче використовувати його, отже, надаючи синтаксичний цукор (я думаю, у 70-х це може спростити роботу і для компіляторів). Це, можливо, менш зрозуміло, оскільки ви можете технічно додати таке, абсолютно дійсне правило перезапису:

*f ~> f[0] -- * and [] have the same expressiveness 

Чи поганий синтаксичний цукор? Не обов'язково - є небезпека, що він буде використаний як вантажний культ, не розуміючи глибшого значення. Наприклад, наступні функції еквівалентні в Haskell, але багато початківців написали б першу форму, не розуміючи, що вони надмірно синтаксично використовують цукор:

f1 = do x <- doSomething
        return x
f2 = doSomething

Крім того, синтаксис цукру може переплутати мову або бути занадто вузьким, щоб дозволити узагальнений ідіоматичний код. Також це може означати, що мова недостатньо потужна, щоб робити певні речі легко - це може бути задумом (не давайте розробникам чіткі інструменти або дуже специфічну мову ніші, що додавання більш потужної конструкції зашкодить іншим цілям) або упущення - остання форма дала синтаксису цукор погану назву. Якщо мова є достатньо потужною для використання інших конструкцій без додавання синтаксичного цукру, вважати її більш елегантною використовувати.

Я думаю, що найбільш очевидним прикладом може бути синтаксис "+ =" у C.

i = i + 1;

і

 i +=  1;

зробіть точно те ж саме і компілюйте в точно той же набір інструкцій з машини. Друга форма зберігає пару символів набравши текст, але, що ще важливіше, це дає зрозуміти, що ви змінюєте значення на основі його поточного значення.

Я збирався навести оператор "++" пост / префікс як канонічний приклад, але зрозумів, що це більше, ніж синтаксичний цукор. Немає можливості виразити різницю між ++ i та i ++ в одному виразі за допомогою i = i + 1синтаксису.

Спочатку я торкнуся деяких інших відповідей на конкретному прикладі. Діапазон C ++ 11 для циклу (подібно до циклів foreach на різних інших мовах)

for (auto value : container) {
    do_something_with(value);
}

точно еквівалентний (тобто, цукровій версії)

for (auto iterator = begin(container); iterator != end(container); ++iterator) {
    do_something_with(*iterator);
}

Тепер, не дивлячись на те, що до мови не додано нового абстрактного синтаксису чи семантики, він справді корисний.

Перша версія робить наміри (відвідування кожного елемента в контейнері) явним. Він також забороняє незвичну поведінку, таку як модифікація контейнера під час обходу, або подальше просування iteratorв тілі петлі, або неповторно неправильні умови циклу. Це дозволяє уникнути можливих джерел помилок і, тим самим, зменшує труднощі з читанням і міркуванням про код.

Наприклад, помилка з одним символом у другій версії:

for (auto iterator = begin(container); iterator <= end(container); ++iterator) {
    do_something_with(*iterator);
}

дає помилку, що минула в кінці, та не визначену поведінку.

Отже, версія, що вводиться в зачинений, корисна саме тому, що вона є більш обмежувальною і, таким чином, простішою для довіри та розуміння.

По-друге, до початкового питання:

Чи є реальна різниця між синтаксисом та синтаксичним цукром?

Ні, "синтаксичний цукор" - це (конкретний) синтаксис мови, який вважається "цукровим", оскільки він не розширює абстрактний синтаксис або основну функціональність мови. Мені подобається відповідь Метта Фенвіка на це.

Кому це важливо?

Для користувачів мови це важливо, як і будь-який інший синтаксис, і тому цукор надається для підтримки (і в деякому сенсі благословення) конкретних ідіом.

Нарешті, щодо питання про бонус

Позначення [] полегшує цю абстракцію.

це дуже схоже на визначення синтаксичного цукру: він підтримує (і надає благословення для авторів мови), використовуючи покажчики як масиви. p[i]Форма на самому ділі не більш обмежувальна , ніж *(p+i), тому єдине відмінністю є чіткою зв'язком наміри (і невеликий виграш читання).

Якою б не була первинна конотація фрази, сьогодні це насамперед пейоративна, майже завжди виражається як синтаксичний цукор «справедливий» або «тільки». Це в значній мірі важливо лише для програмістів, які люблять робити справи нечитабельно і хочуть стислий спосіб виправдати це своїм колегам. Визначення тих, хто в першу чергу вживає цей термін, з їхньої точки зору, було б таким:

Синтаксис, який є зайвим з іншими більш широко застосовуваними синтаксисами, щоб забезпечити милицю для програмістів, які насправді не розуміють мову.

Ось чому ви отримуєте два протилежних висновки для одного і того ж синтаксичного елемента. Ваш перший приклад позначення масиву - це використання оригінального позитивного значення цього терміна, щось подібне до відповіді Барта. Ваш другий приклад - захист позначення масиву проти звинувачення бути синтаксичним цукром у пейоративному сенсі. Іншими словами, аргументація синтаксису - це корисна абстракція, а не милиця.