为什么编程语言需要关键字？

Question

例如（在 C 语言中）：

int break = 1;
int for = 2;

为什么编译器在推断 break 和 for 是变量时会出现任何问题？

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因此，我们需要关键字，因为

• 我们希望程序具有可读性，
• 我们不想使当今已经很复杂的编译器的工作变得过于复杂
• ，但最重要的是，如果某些“关键字”保留给某些特殊的语言，那么语言就会更强大行动。然后，该语言可以认为在更高的级别上是有用的，而不是在试图以明确的方式实现 for 循环中死去。

Answer 1

没有必要——Fortran 没有保留任何单词，所以像这样的东西

if if .eq. then then if = else else then = if endif

是完全合法的。这不仅使编译器难以解析该语言，而且人们通常几乎不可能阅读或发现错误。例如，考虑经典的 Fortran（例如，直到 Fortran 77——我最近没有使用过它，但至少希望他们在更新的标准中修复了一些类似的问题）。 Fortran DO 循环看起来像这样：

DO 10 I = 1,10

如果没有它们并排，您可能会发现您会错过它的不同之处：

DO 10 I = 1.10

不幸的是，后者根本不是 DO 循环 - 它只是一个简单的赋值将值 1.10 赋给名为 DO 10 I 的变量（是的，它也允许名称中包含空格）。由于 Fortran 还支持隐式（未声明）变量，因此这是（或曾经）完全合法的，并且某些编译器甚至会在没有警告的情况下接受它！

Answer 2

那么当计算机遇到这样的语句时会做什么：

while(1) {
  ...
  if (condition)
    break;
}

它真的应该崩溃吗？或者应该将其视为1;？

在某些情况下，语言会变得不明确，或者您必须创建一个非常智能的解析器来推断微妙的语法，而这只是不必要的额外工作。

Answer 3

他们不这样做。众所周知，PL/1 没有关键字；每个“关键字”（BEGIN、DO、...）也可以用作变量名。但允许这样做意味着你可以编写非常晦涩的代码：
如果 DO> 开始则打印：=CALL-GOTO;
如果设置了“语句关键字”作为语言通常不会造成损失
名称是谦虚的（因为它在我见过的每种语言中都是如此，除了 PL/1 :-）。

APL 也没有关键字，这是出了名的。但它有一组大约 200 个令人惊叹的标志性符号，可以在其中编写复杂的运算符。 （“多米诺骨牌”运算符[不要问！]是一个方框，中间有一个计算器除号）在这种情况下，语言设计者只是使用图标而不是关键字。结果是 APL 享有“只写”语言的声誉。

底线：不是必需的，但如果关键字是程序员已知的一小部分中的保留标识符，则往往会使程序更具可读性。 （一些语言坚持认为“关键字”以特殊的标点符号开头，例如“.”，以允许使用所有可能的标识符，但这不值得额外的输入麻烦或页面上的混乱；它很容易当关键字集较小时，远离与关键字匹配的“标识符”）。

Answer 4

由于它被标记为 C，因此原始 C 语言默认情况下将任何变量定义为 int 类型。

这意味着 foo; 将声明一个 int 类型的变量。

假设您执行了 break;。那么编译器如何知道你是要声明一个名为 break 的变量还是使用关键字 break 呢？

Answer 5

有几个原因：

• 您的示例中的关键字可能看起来很明确。但这并不是您使用变量“break”或变量“for”的唯一地方。

• 编写解析器会更加困难，并且容易出错，但收获甚微。

• 在库中使用关键字作为函数或过程名称可能会产生不良的、可能与安全相关的副作用。

  在库中使用关键字作为函数或过程名称可能会产生不良的、可能

Answer 6

正如其他人所说，这使得编译器更容易解析源代码。
但我想说一点：它还可以让你的源代码更具可读性；考虑这个例子：

if (if > 0) then then = 10 end if

第二个“if”和第二个“then”是变量，而其他则不是。我认为这种代码不可读。 :)

Answer 7

如果我们谈论 C++，它已经具有非常复杂的语法。例如，允许使用关键字作为变量名会使事情变得更加复杂。

Answer 8

如果您编写如下内容，编译器将会出现问题：

while(*s++);
return(5);

这是一个循环还是对名为 while 的函数的调用？您想要从当前函数返回值 5，还是想要调用名为 return 的函数？

如果具有特殊含义的构造仅具有可用于明确引用它们的特殊名称，那么通常会简化事情。

Answer 9

因为我们想保留我们所拥有的一点点理智：

void myfunction(bool) { .. };

funcp while = &myfunction;
while(true); 

Answer 10

我想如果不是不可能编写解析器的话，它看起来很奇怪。例如

int break = 1;
while (true) {
   // code to change break
   if (!break) break;   // not very readable code.
}

Answer 11

根据语言定义，编译器可能需要也可能不需要关键字。当它不知道该怎么做时，它可以尝试应用优先规则，否则就会失败。
举个例子：

void return(int i){printf("%d",i);}
public int foo(int a)
{
  if(a > 2)return (a+1)*2;
  return a + 3;
}

如果 a 大于 2 会发生什么？

• 语言规范可能
  要求编译器失败
• 语言规范可能要求编译器使用返回
  function
• 语言规范可能要求编译器返回

您可以定义不使用关键字的语言。您甚至可以定义一种允许您替换所有符号的语言（因为它们本身只是非常短的关键字）。
问题不在于编译器，如果您的规范完整并且没有错误，它就可以工作。问题是 PEBCAD，使用该语言的此功能的程序将很难阅读，因为您必须跟踪符号定义。

Answer 12

FWIW，Tcl 没有任何保留字。您可以将变量和函数命名为“if”、“break”等。标记的解释完全取决于上下文。相同的标记可以表示一个上下文中的命令、另一个上下文中的变量或另一个上下文中的文字字符串。

Answer 13

在许多情况下，编译器可以将关键字解释为普通标识符，就像在您的示例中一样：

int break = 1;
int for = 2;

事实上，我只是为简单的类似汇编的玩具语言编写了一个编译器，它可以执行此操作，但会警告用户在这种情况下。

但有时语法的定义方式是关键字和标识符不明确：

int break;

while(...)
{
    break; // <-- treat this as expression or statement?
}

最明显的原因是编辑器会强调关键字，以便代码对人类来说更具可读性。允许关键字被视为标识符将使代码突出显示变得更加困难，并且还会导致代码的可读性较差。