Синтаксис Pascal-программы

Программа CopyChar – всего лишь пример последовательности символов, удовлетворяющей правилам синтаксиса языка Pascal. Правила определяют элементы программ (это что-то вроде частей речи в русском языке) при помощи синтаксических категорий, а также показывают, как элементы программ попадают в эти категории.

Синтаксические элементы могут быть описаны по правилам грамматики в нотации BNF (Backus-Naur Form) названной по имени компьютерных ученых, которые вместе с другими учеными участвовали в разработке языка ALGOL-60 – концептуальным предшественником языка Паскаль. Синтаксические элементы записываются в виде слова или фразы внутри угловых скобок (<…>) и определяются при помощи правила, которое может относиться к другим синтаксическим элементам.

Правило 1 определяется часть синтаксического элемента «программа».

SR1. <программа>::= <заголовок>; < блок >.

Синтаксическое правило 1 утверждает, что синтаксический элемент < программа > может быть составлен из синтаксического элемента < заголовок >, следующей за ней точки с запятой, синтаксического элемента < блок > и последующей точки. Угловые скобки, заключающие в себе названия других синтаксических элементов, означают, что каждый из этих элементов также определяются синтаксическим правилом. Правило 1 определяет элемент < программа >, тогда как < заголовок > и < блок > будут определены при помощи других правил. Точка с запятой и точка – это синтаксические литералы или строки символов, которые должны присутствовать именно в том виде, в каком они показаны.

Символ ::= означает «является любым примером». Синтаксическое правило 1 читается так:

<программа> является любым примером < заголовка >, последующей точки с запятой, последующего < блока>, последующей точки.

Символы ::= и угловые скобки < > являются метасимволами, поскольку они не являются частью определяемого языка. Ни::=, ни <программа> не могут присутствовать в Пасколь программы, за исключением, возможно, комментариев. В случае программы CopyChar последовательность символов

PROGRAM CopyChar(INPUT,OUTPUT)

соответствует синтаксической части <заголовок>, а последовательность:

VAR

Ch: CHAR;

BEGIN

READ(Ch);

WRITELN(Ch);

END

соответствует синтаксической части <блок>.

Для того, чтобы вся программа соответствовала синтаксической части < программа >, надо вставить точку с запятой после заголовка и точку после части <блок>, как это указано в синтаксическом правиле 1. Мы будем говорить об элементах программ, говоря о том какая последовательность символов какому синтаксическому элементу соответствует, и затем будет ссылаться к данной последовательности символов по имени элемента.

Синтаксическое правило 2 определяет синтаксический элемент <заголовок>.

SR2. <заголовок>::= PROGRAM <идентификатор> (INPUT, OUTPUT)

Заголовок начинается с символьной последовательности PROGRAM, последующего < идентификатора > и символьной строки (INPUT, OUTPUT). В программе CopyChar, <идентификатором> является последовательность сама символов CopyChar.

Стандартные слова вроде PROGRAM и < идентификатор> должны бать разделены друг от друга как минимум одним пробелом, в том случае, когда между ними не находится знак препинания вроде точки с запятой. В синтаксических правилах пробелы никогда явно не показываются. Пробелы используются в них только для того, чтобы повысить их читаемость. В тех случаях, когда может быть вставлен один пробел, может быть использовано любое их количество пробелов. Символ конца строки может заменить собой любой пробел.

<Идентификатором> является любая последовательность символов, которая начинается с буквы, за которой может следовать любое (0 или больше) количество букв и/или цифр, без пробелов и других символов.

Синтаксическое правило 3 задает определение идентификатора, используя два новых понятия. Во первых – это вертикальная черта | которая означает «или». Во вторых, данное правило использует в определении синтаксического элемента тот же самый синтаксический элемент. Вертикальная черта – это другой метасимвол, в данных синтаксических правилах.

SR3. <идентификатор>::= <буква>

| <идентификатор> <буква>

| <идентификатор> <цифра>

Данное правило читается так:

<Идентификатором> является <буква>, либо (другой) <идентификатор>, за которым следует <буква>, либо (другой) <идентификатор>, за которым следует <цифра>.

Каждый возможный вариант в таком правиле называется альтернативой правила. В том случае, когда нам будет необходимо сослаться на одну из альтернатив, мы будем пользоваться нотацией Dewey. Например, правило SR3 имеет первую альтернативу 3.1 (<буква>), и две другие альтернативы 3.2 и 3.3. Короче говоря, синтаксическое правило SR3 гласит, что любая буква или цифра, добавленная в конец <идентификатора> создает новый <идентификатор>. Правило 3.1 определяет <идентификатор> как единственную букву, а правила 3.2 и 3.3 определяют <идентификаторы> длиной более одного символа в терминах <идентификаторов> меньшей длины.

SR4. <буква>:= A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | a | b | c | d | e | f | g | | i | j | k | l | m | n | o | p | q | r | s | t | u | v | w | x | y | z

SR5. <цифра >:= 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9

Альтернатива 4.7, например, позволяет <букве> быть равной (например) равной G.

Теперь, используя эти определения мы можем построить <идентификатор> CopyChar по одному символу за раз:

<идентификатор>	По синтаксическому правилу
C	С является <буквой> по правилу 4.3, и, следовательно, <идентификатором> по правилу 3.1
Co	С является <буквой> как описано выше, o является <буквой> по правилу 4.41, поэтому Coявляется идентификатором по правилу 3.2
Cop	Подобным образом, как в случае с Co, Copявляется идентификатором по правилам 4.42 и 3.2
…
CopyChar	подобно CopyCha и правилам 1.44 и 3.2

Подобным образом последовательности символов Copy1, XxXxX, One4Two являются <идентификаторами>.

Поскольку пробелы встречаются в синтаксических правилах только для улучшения читаемости, они не могут встречаться внутри <идентификаторов>

Почему ниже перечисленные символьные строки не являются идентификаторами?

Последовательность символов	Не является <идентификатором> потому что
2nd	не начинается с буквы
C 75	содержит пробел
Ch1+Ch2	символ + не является ни буквой, ни цифрой