沃尔特·布莱特（Walter Bright）使用了“冗余”这个词……或者“这是什么意思？”

Question

所以我正在阅读 Walter Bright 关于 Bitwise 中的 D 语言的采访 ( http://www.bitwisemag.com/copy/programming/d/interview/d_programming_language.html），我遇到了关于语言解析的这段非常有趣的引用：

然而，从理论角度来看，能够生成良好的诊断需要语法中存在冗余。冗余用于猜测意图，冗余越多，猜测就越有可能是正确的。这就像英语——如果我们偶尔拼错一个单词，或者缺少一个单词，冗余使我们能够正确猜测其含义。如果语言中没有冗余，那么任何随机的字符序列都是有效的程序。

现在我正试图弄清楚他说的“冗余”到底是什么意思。

我几乎无法理解最后一部分，他提到有可能有一种语言，其中“任何随机的字符序列都是有效的程序”。我被告知错误分为三种：语法错误、运行时错误和语义错误。是否存在唯一可能的错误是语义错误的语言？组装是这样的吗？机器码呢？

Answer 1

我将重点讨论为什么（我认为）Walther Bright 认为冗余是好的。我们以 XML 为例。此代码片段：

<foo>...</foo>

有冗余，如果我们使用 S 表达式，则结束标记是多余的：

(foo ...)

它更短，并且程序员不必频繁地键入 foo 来理解该代码片段。减少冗余。但它也有缺点，例如 http://www.prescod.net/xml/sexprs。 html 显示：

(document author: "[email protected]"
    (para "This is a paragraph " (footnote "(better than the one under there)" ".")
    (para "Ha! I made you say \"underwear\"."))


<document author="[email protected]">
<para>This is a paragraph <footnote>(just a little one).</para>
<para>Ha! I made you say "underwear".</para>
</document>

两者都缺少脚注的结束标记/结束括号。一旦解析器看到 ，xml 版本就完全无效。 S 表达式仅在文档末尾有效，并且仅当您在其他地方没有不需要的右括号时才有效。因此，在某些情况下，冗余确实有助于理解作者的意思（并指出他表达方式中的错误）。

Answer 2

汇编语言（无论如何，大多数汇编语言）根本不是这样的——它们具有相当严格的语法，并且大多数随机字符串都会被诊断为错误。

机器代码更接近。由于不涉及从“源”代码到“对象”代码的转换，因此所有错误都是语义错误，而不是语法错误。大多数处理器确实有各种他们会拒绝的输入（例如，执行“错误操作码”陷阱/中断）。您可能会争辩说，在某些情况下，这将是语法（例如，根本无法识别的操作码），而其他则是语义（例如，该指令不允许的一组操作数）。

对于那些还记得它的人来说，东元因为几乎所有可能的输入分配一些含义而闻名（臭名昭著？），所以它几乎是相同的方式。一个有趣的挑战是弄清楚如果您输入（例如）您的名字会发生什么。

Answer 3

nglsh nclds ll srts of xtr ltrs t mk it ezr t 读

Answer 4

好吧，使用 C# 中的示例（因为我不知道 D）。如果你有一个带有抽象方法的类，则该类本身必须标记为抽象：

public abstract class MyClass
{
    public abstract MyFunc();
}

现在，编译器自动将 MyClass 标记为抽象（这是 C++ 处理它的方式）是微不足道的，但在 C# 中，你必须这样做明确地表达出来，这样你的意图就很明确。

与虚拟方法类似。在 C++ 中，如果在基类中声明 virtual，则方法在所有派生类中自动为 virtual。在 C# 中，该方法必须显式标记为override，这样就不会混淆您想要的内容。

Answer 5

我认为他正在谈论语言的句法结构以及如何解释它们。举个例子，考虑用多种语言呈现的简单的“if”语句。

在 bash（shell 脚本）中，它看起来像这样：

if [ cond ]; then
  stmts;
elif [ other_cond ]; then
  other_stmts;
else
  other_other_stmts;
fi

在 C 中（带单个语句，没有大括号）：

if (cond)
  stmt;
else if (other_cond)
  other_stmt;
else
  other_other_stmt;

您可以看到，在 bash 中，if 语句的语法结构比 C 中多得多。事实上，bash 中的所有控制结构都有自己的结束分隔符（例如 if/then/fi、for/do/done、case/in/esac code>,...)，而在 C 中，花括号随处可见。这些独特的分隔符消除了代码含义的歧义，从而提供了解释器/编译器可以诊断错误情况并将其报告给用户的上下文。

然而，这需要权衡。程序员通常更喜欢简洁的语法（如 C、Lisp 等）而不是冗长的语法（如 Pascal、Ada 等）。但是，他们也更喜欢包含行/列号和建议解决方案的描述性错误消息。当然，这些目标是相互矛盾的——鱼和熊掌不可兼得（至少在保持编译器/解释器的内部实现简单的同时）。

Answer 6

这意味着语法包含的信息多于编码工作程序所需的信息。一个例子是函数原型。正如 K&RC 向我们展示的那样，它们是多余的，因为编译器可以让调用者推送您想要的任何参数，然后让函数弹出正确的参数。但 C++ 和其他语言强制要求它们，因为它们帮助编译器检查您是否以正确的方式调用函数。

另一个例子是要求在使用变量之前声明它们。有些语言有这个，而另一些则没有。它显然是多余的，但它通常有助于防止错误（例如拼写错误、使用已删除的变量）。

Answer 7

我认为更好的冗余示例是 int a[10] =。此时，编译器知道接下来应该发生什么（int 数组初始值设定项），并且如果接下来的不是 int 数组初始值设定项，则可以提供适当的错误消息。如果语言语法规定 int a[10] 后面可以有任何内容，那么编译器就很难找出其中的问题。

Answer 8

那么任何随机的字符序列都是有效的程序。

尽管不完全是“任何随机序列都有效”，但请考虑 Perl 和正则表达式。它们非常短的语法使无效字符更容易通过语法和语义分析。