อะไรคือความแตกต่างระหว่าง "ไวยากรณ์" และ "น้ำตาลเชิงกล"

พื้นหลัง

หน้า Wikipedia เกี่ยวกับSyntactic Sugarกล่าวว่า:

ในวิทยาการคอมพิวเตอร์น้ำตาล syntactic เป็นไวยากรณ์ในภาษาการเขียนโปรแกรมที่ออกแบบมาเพื่อให้สิ่งที่ง่ายต่อการอ่านหรือการแสดง มันทำให้ภาษา "หวาน" สำหรับมนุษย์ที่จะใช้: สิ่งที่สามารถแสดงได้ชัดเจนยิ่งขึ้นรัดกุมหรือในรูปแบบทางเลือกที่บางคนอาจชอบ

ฉันไม่เข้าใจจริงๆว่าความแตกต่างระหว่างวากยสัมพันธ์น้ำตาลกับวากยสัมพันธ์คืออะไร

ฉันขอขอบคุณจุดที่รุ่นน้ำตาลสามารถชัดเจนและกระชับมากขึ้นบางทีต้มออกไปบางแผ่น แต่ฉันรู้สึกว่าในบางระดับไวยากรณ์ทั้งหมดจะทำเช่นนั้นเพื่อสร้างสิ่งที่เป็นนามธรรมเกี่ยวกับสิ่งที่โค้ดได้รับการรวบรวมลงไป

จากหน้า Wikipedia เดียวกัน:

ตัวประมวลผลภาษารวมถึงคอมไพเลอร์ตัววิเคราะห์แบบคงที่และที่คล้ายกันมักจะขยายการสร้าง sugared เป็นโครงสร้างพื้นฐานมากขึ้นก่อนการประมวลผลบางครั้งกระบวนการที่เรียกว่า "desugaring"

ในฐานะที่เป็นแบบฝึกหัดทางความคิดถ้าฉันใช้ "บ่อยครั้ง" ในคำสั่งนี้เพื่อหมายถึง "เสมอ": หากความแตกต่างเป็นเพียงว่าคอมไพเลอร์ "desugars" ไวยากรณ์ก่อนที่จะย้ายไปยังขั้นตอนถัดไป ของคอมไพเลอร์รู้ (หรือสนใจ) อะไรคือ Sugar'd Syntax หรือไม่

คำถามที่เกี่ยวข้องมากในเว็บไซต์นี้"คำจำกัดความที่เข้มงวดของน้ำตาลซินแทคติค" มีคำตอบที่เริ่ม:

IMHO ฉันไม่คิดว่าคุณจะมีคำจำกัดความเกี่ยวกับน้ำตาลในประโยคเพราะวลีนี้เป็น BS และน่าจะถูกใช้โดยคนที่พูดถึง "โปรแกรมเมอร์จริง" โดยใช้ "เครื่องมือจริง" ใน "ระบบปฏิบัติการจริง"

สิ่งใดที่อาจบ่งบอกฉันได้ว่าอาจไม่มีความแตกต่างอย่างมากกับ coder ที่ใช้ภาษานี้ บางทีความแตกต่างอาจสังเกตได้เฉพาะนักเขียนคอมไพเลอร์เท่านั้น? แม้ว่าอาจมีบางกรณีที่ผู้ใช้ coder ใช้ภาษารู้ว่าอะไรคือสิ่งที่อยู่ภายใต้การควบคุมของ Syntactic Sugar? (แต่บางทีในความเป็นจริงวาทกรรมใด ๆ ของผู้ทดลองมีแนวโน้มที่จะใช้คำนี้เป็นเหยื่อล่อเปลวไฟ?)

หัวใจของคำถาม

ดังนั้น ... คำถามสั้น ๆ :

• มีความแตกต่างที่แท้จริงระหว่างวากยสัมพันธ์และวากยสัมพันธ์น้ำตาลไหม?
• ใครจะสำคัญกับใคร

อาหารเสริมสำหรับความคิด

โบนัสตามหัวข้อที่ขัดแย้งกัน:

ในหน้า Wikipedia จะมีตัวอย่างให้ดู:

ยกตัวอย่างเช่นในภาษา C a[i]สัญกรณ์เป็นน้ำตาลเชิงประโยคสำหรับ*(a + i)

ในขณะที่คำตอบอีกข้อหนึ่งของคำถามที่เชื่อมโยงข้างต้นพูดถึงตัวอย่างเดียวกัน:

a[i] == *(a + i)ตอนนี้พิจารณา คิดเกี่ยวกับโปรแกรม C ใด ๆ ที่ใช้อาร์เรย์ด้วยวิธีการที่สำคัญ

และสรุปว่า:

[]สัญกรณ์อำนวยความสะดวกในสิ่งที่เป็นนามธรรมนี้ มันไม่ใช่น้ำตาลทราย

ข้อสรุปตรงข้ามสำหรับตัวอย่างเดียวกัน!

ความแตกต่างที่สำคัญคือไวยากรณ์เป็นไวยากรณ์ที่กำหนดไว้ในภาษาเพื่อให้คุณสามารถแสดงฟังก์ชั่นบางอย่าง ทันทีที่คุณสามารถใช้งานฟังก์ชั่นนั้นได้ซินแท็กซ์อื่น ๆที่ให้คุณทำสิ่งเดียวกันก็คือน้ำตาล แน่นอนว่ามันจะมีสถานการณ์แปลก ๆ เกี่ยวกับซินแท็กซ์สองอันนั้นคือน้ำตาลโดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากมันไม่ชัดเจนว่าจะเกิดขึ้นก่อนใคร

ในทางปฏิบัติน้ำตาลประโยคจะใช้เพื่ออธิบายไวยากรณ์เพิ่มไปยังภาษาเพื่ออำนวยความสะดวกในการใช้งานง่ายเช่นการมัดแผนที่lhs + rhs lhs.Add(rhs)ฉันจะพิจารณาการจัดทำดัชนีอาร์เรย์ของ C ให้เป็นน้ำตาลประโยค

มันสำคัญมากเพราะการออกแบบที่หรูหรามีแนวโน้มที่จะ จำกัด จำนวนการทำซ้ำ ต้องการน้ำตาล (หรืออย่างน้อยที่ต้องการ) syntactic เห็นเป็นสัญญาณของการออกแบบที่ล้มเหลว

ไวยากรณ์คือสิ่งที่ตัวประมวลผลภาษาใช้เพื่อทำความเข้าใจความหมายของโครงสร้างของภาษา โครงสร้างที่ถือว่าเป็นน้ำตาลเชิงประโยคจะต้องมีการตีความโดยหน่วยประมวลผลภาษาและทำให้เป็นส่วนหนึ่งของไวยากรณ์ภาษา

สิ่งที่ทำให้น้ำตาลทรายนั้นแตกต่างจากไวยากรณ์ที่เหลือของภาษาคือมันเป็นไปได้ที่จะเอาน้ำตาลทรายออกจากภาษาโดยไม่ส่งผลกระทบต่อโปรแกรมที่เขียนด้วยภาษา

เพื่อให้คำจำกัดความที่เป็นทางการมากกว่านี้ฉันจะบอกว่า

ซินแทคติคน้ำตาลเป็นส่วนหนึ่งของไวยากรณ์ภาษาที่มีการกำหนดเอฟเฟกต์ในแง่ของการสร้างไวยากรณ์อื่น ๆ ในภาษา

สิ่งนี้ไม่ได้หมายความว่าจะลบล้างประโยคน้ำตาลหรือภาษาที่มีเพราะการใช้น้ำตาลประโยคมักจะนำไปสู่โปรแกรมที่มีความตั้งใจที่จะเข้าใจได้มากขึ้น

คำตอบอื่น ๆ ยังไม่ได้กล่าวถึงแนวคิดหลัก: ไวยากรณ์นามธรรม ; หากปราศจากมันคำว่า "น้ำตาลเชิงซ้อน" ก็ไม่สมเหตุสมผล

ไวยากรณ์นามธรรมกำหนดองค์ประกอบและโครงสร้างของภาษาและวิธีรวมวลีของภาษานั้นเพื่อสร้างวลีที่ใหญ่ขึ้น ไวยากรณ์ที่เป็นนามธรรมเป็นอิสระจากไวยากรณ์ที่เป็นรูปธรรม คำว่า "น้ำตาลเชิงกล" ในขณะที่ฉันเข้าใจมันหมายถึงไวยากรณ์ที่เป็นรูปธรรม

โดยทั่วไปเมื่อออกแบบภาษาคุณจะต้องสร้างไวยากรณ์ที่เป็นรูปธรรมสำหรับแต่ละคำศัพท์ของรูปแบบนามธรรมของคุณเพื่อให้ผู้คนสามารถเขียนโค้ดในภาษาของคุณโดยใช้ข้อความธรรมดา

ตอนนี้ขอบอกว่าคุณสร้างไวยากรณ์คอนกรีตที่น่าอึดอัดใจสำหรับfoo ผู้ใช้บ่นและคุณใช้ไวยากรณ์คอนกรีตใหม่เพื่อเป็นตัวแทนของไวยากรณ์นามธรรมเดียวกัน ผลลัพธ์คือไวยากรณ์นามธรรมและซีแมนทิกส์ของคุณไม่ได้เปลี่ยน แต่ตอนนี้คุณมีไวยากรณ์คอนกรีตสองรูปแบบสำหรับคำศัพท์ไวยากรณ์เดียวกัน

ฉันเชื่อว่านี่คือสิ่งที่ผู้คนหมายถึงเมื่อพวกเขาพูดว่า "น้ำตาลทราย" - การเปลี่ยนแปลงที่มีผลกระทบต่อรูปแบบที่เป็นรูปธรรมเท่านั้น แต่ไม่มีผลต่อไวยากรณ์หรือความหมายเชิงนามธรรม

ดังนั้นความแตกต่างระหว่าง "น้ำตาลเชิงซ้อน" และ "รูปแบบคอนกรีต" จึงชัดเจน ถึงฉัน. :)

การตีความนี้ยังช่วยอธิบายสิ่งที่อลันเพลิสอาจหมายถึงเมื่อเขาพูดว่า "น้ำตาลเชิงซ้อนทำให้เกิดมะเร็งอัฒภาค": น้ำตาลที่เป็นรูปธรรมทั้งหมดในโลกไม่สามารถแก้ไขไวยากรณ์นามธรรมที่อ่อนแอได้และความพยายามทั้งหมดที่คุณใช้จ่าย ความพยายามที่คุณไม่ได้ใช้จ่ายในการจัดการกับปัญหาจริง - ไวยากรณ์นามธรรม

ฉันควรทราบด้วยว่านี่เป็นเพียงความคิดเห็นของฉันเท่านั้น ฉันเชื่อเพียงเพราะมันเป็นการตีความเพียงอย่างเดียวที่ฉันสามารถนึกได้

วากยสัมพันธ์น้ำตาลเป็นส่วนหนึ่งของไวยากรณ์ภาษา แนวคิดพื้นฐานคือมีมากกว่าหนึ่งวิธีที่จะพูดในสิ่งเดียวกัน

สิ่งที่ทำให้ยากที่จะบอกว่าชิ้นส่วนใดเป็นน้ำตาลประโยคและส่วนใดเป็น "ไวยากรณ์บริสุทธิ์" ซึ่งเป็นข้อความเช่น "ยากที่จะพูดว่ารูปแบบใดมาก่อน" หรือ "ยากที่จะทราบว่าผู้เขียนภาษาตั้งใจใช้วิธีใด" หรือ "มัน โดยพลการในการตัดสินใจว่ารูปแบบใดง่ายกว่า "

อะไรทำให้ง่ายต่อการตัดสินใจว่าชิ้นส่วนใดที่บริสุทธิ์หรือหวานคือการถามคำถามภายในกรอบของนักแปลหรือล่ามที่เฉพาะเจาะจง ไวยากรณ์ที่แท้จริงคือสิ่งที่คอมไพเลอร์แปลงโดยตรงกับรหัสเครื่องหรือล่ามตอบสนองโดยตรง น้ำตาลคือสิ่งที่ถูกเปลี่ยนเป็นไวยากรณ์ก่อนอื่นก่อนที่สิ่งเหล่านี้จะเกิดขึ้น ขึ้นอยู่กับการนำไปใช้งานสิ่งนี้อาจหรืออาจจะไม่เหมือนกับสิ่งที่ผู้เขียนตั้งใจหรือแม้กระทั่งสิ่งที่ข้อมูลจำเพาะทางภาษาอ้าง

ในทางปฏิบัตินี่เป็นวิธีที่จะตัดสินความจริงของเรื่อง

จริงๆแล้วการอ้างอิงแรกของคุณจาก Wikipedia บอกว่ามันทั้งหมด "... ทำให้การอ่านง่ายขึ้น ... ", ".... มีความหวานมากขึ้นสำหรับมนุษย์ที่จะใช้ .... "

ในการเขียนรูปแบบที่สั้นลงเช่น "ไม่" หรือ "ไม่ได้" อาจถูกพิจารณาว่าเป็นน้ำตาลซินแทคติค

โดยทั่วไปแล้วไวยากรณ์ของน้ำตาลจะเป็นส่วนหนึ่งของภาษาที่สามารถแสดงโดยส่วนที่มีอยู่ของภาษา (ไวยากรณ์) โดยไม่สูญเสียความรู้ทั่วไป แต่อาจสูญเสียความชัดเจน บางครั้งคอมไพเลอร์มีขั้นตอนการแยกอย่างชัดเจนซึ่งเปลี่ยน AST ที่สร้างโดยซอร์สโค้ดและใช้ขั้นตอนง่าย ๆ ในการลบโหนดที่สอดคล้องกับน้ำตาล

ตัวอย่างเช่น Haskell มี syntax น้ำตาลสำหรับ monads ซึ่งใช้กฎต่อไปนี้ซ้ำ ๆ

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

ตอนนี้มันไม่สำคัญว่ามันจะหมายถึงอะไร - แต่คุณสามารถเห็นว่าไวยากรณ์พิเศษบน LHS สามารถเปลี่ยนเป็นสิ่งที่พื้นฐานมากขึ้นใน RHS (เช่นฟังก์ชั่นการใช้งาน, lambdas และlet's) ขั้นตอนนี้ช่วยให้สามารถรักษาทั้งสองโลกได้ดีที่สุด:

1. ไวยากรณ์บน LHS ง่ายขึ้นสำหรับโปรแกรมเมอร์ (ซินแท็กซ์น้ำตาล) ที่แสดงความคิดที่มีอยู่ในลักษณะที่ชัดเจนยิ่งขึ้น
2. อย่างไรก็ตามเนื่องจากการสนับสนุนในคอมไพเลอร์สำหรับโครงสร้าง RHS นั้นมีอยู่แล้วในคอมไพเลอร์จึงไม่จำเป็นต้องถือว่าเป็นสิ่งที่แยกวิเคราะห์พิเศษและแยกวิเคราะห์นอก (ยกเว้นการรายงานข้อผิดพลาด)

ในทำนองเดียวกันใน C คุณสามารถจินตนาการกฎการเขียนซ้ำ (เนื่องจากตัวดำเนินการมากไป ฯลฯ มันไม่เป็นความจริงสำหรับ C ++):

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

คุณสามารถจินตนาการการเขียนโปรแกรมทั้งหมดโดยไม่ต้องใช้->หรือ[]ใน C ที่ใช้โครงสร้างนี้ในวันนี้ อย่างไรก็ตามมันจะยากกว่าสำหรับโปรแกรมเมอร์ที่จะใช้มันดังนั้นจึงให้ syntax น้ำตาล (ฉันเดาใน 70 ของมันอาจทำให้การทำงานง่ายขึ้นสำหรับคอมไพเลอร์ด้วย) อาจมีความชัดเจนน้อยลงเนื่องจากคุณสามารถเพิ่มกฎต่อไปนี้ที่ถูกต้องสมบูรณ์แบบและเขียนกฎใหม่ได้:

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

ไวยากรณ์มีน้ำตาลไม่ดีหรือไม่ ไม่จำเป็น - มีอันตรายที่มันจะถูกใช้เป็นลัทธิขนส่งสินค้าโดยไม่เข้าใจความหมายที่ลึกกว่า ตัวอย่างเช่นฟังก์ชั่นต่อไปนี้เทียบเท่าใน Haskell แต่ผู้เริ่มต้นส่วนใหญ่จะเขียนแบบฟอร์มแรกโดยไม่เข้าใจว่ามีการใช้ซินแท็กซ์น้ำตาลมากเกินไป:

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

นอกจากนี้ไวยากรณ์ของน้ำตาลอาจมีความซับซ้อนมากเกินไปภาษาหรือแคบเกินไปที่จะอนุญาตให้ใช้รหัสสำนวนทั่วไป มันอาจหมายความว่าภาษานั้นไม่ทรงพลังพอที่จะทำสิ่งต่าง ๆ ได้ง่าย - มันอาจเกิดจากการออกแบบ (ไม่ให้เครื่องมือที่คมชัดแก่นักพัฒนาหรือภาษาเฉพาะที่เฉพาะเจาะจงมาก ๆ รูปแบบให้ไวยากรณ์น้ำตาลในชื่อที่ไม่ดี หากภาษานั้นมีพลังมากพอที่จะใช้สิ่งก่อสร้างอื่น ๆ โดยไม่เพิ่มน้ำตาลไวยากรณ์มันก็ถือว่าใช้งานได้ดีกว่า

ฉันคิดว่าตัวอย่างที่ชัดเจนที่สุดคือไวยากรณ์ "+ =" ใน C

i = i + 1;

และ

 i +=  1;

ทำสิ่งเดียวกันและรวบรวมคำสั่งเครื่องชุดเดียวกัน แบบฟอร์มที่สองจะช่วยประหยัดการพิมพ์อักขระสองสามตัว แต่ที่สำคัญกว่านั้นคือชัดเจนว่าคุณกำลังปรับเปลี่ยนค่าตามค่าปัจจุบัน

ฉันจะกล่าวถึงผู้ประกอบการโพสต์ / คำนำหน้า "++" เป็นตัวอย่างที่ยอมรับ แต่รู้ว่านี่เป็นมากกว่าน้ำตาลประโยค ไม่มีวิธีที่จะแสดงความแตกต่างระหว่าง ++ i และ i ++ ในนิพจน์เดียวโดยใช้i = i + 1ไวยากรณ์

ก่อนอื่นฉันจะตอบคำถามอื่น ๆ ด้วยตัวอย่างที่เป็นรูปธรรม C ++ 11 มีพื้นฐานมาจากลูป (คล้ายกับลูป foreach ในภาษาอื่น ๆ )

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

เทียบเท่ากับ (เช่นรุ่นที่ sugared)

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

ตอนนี้แม้จะไม่มีการเพิ่มไวยากรณ์หรือความหมายเชิงนามธรรมใหม่ให้กับภาษา แต่ก็มียูทิลิตี้จริง

รุ่นแรกทำให้เจตนา (ไปที่ทุกรายการในที่เก็บ) ชัดเจน นอกจากนี้ยังห้ามพฤติกรรมที่ผิดปกติเช่นการปรับเปลี่ยนภาชนะบรรจุในระหว่างiteratorการเคลื่อนที่หรือเคลื่อนที่ไปข้างหน้าอย่างต่อเนื่องในตัวลูป วิธีนี้จะหลีกเลี่ยงแหล่งที่มาของข้อบกพร่องและลดความยุ่งยากในการอ่านและการใช้เหตุผลเกี่ยวกับรหัส

ตัวอย่างเช่นข้อผิดพลาดหนึ่งอักขระในเวอร์ชันที่สอง:

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

ให้ข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นครั้งเดียวและพฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนด

ดังนั้นรุ่น sugared จึงมีประโยชน์อย่างแม่นยำเพราะมีข้อ จำกัด มากขึ้นและง่ายต่อการเชื่อถือและเข้าใจ

ประการที่สองกับคำถามเดิม:

มีความแตกต่างที่แท้จริงระหว่างวากยสัมพันธ์และวากยสัมพันธ์น้ำตาลไหม?

ไม่ "ซินแทคติคน้ำตาล" คือไวยากรณ์ภาษา (คอนกรีต) ซึ่งถือเป็น "น้ำตาล" เพราะไม่ได้ขยายไวยากรณ์นามธรรมหรือฟังก์ชันการทำงานหลักของภาษา ฉันชอบคำตอบของ Matt Fenwick ในเรื่องนี้

ใครจะสำคัญกับใคร

มันมีความสำคัญต่อผู้ใช้ภาษาเท่าที่มีไวยากรณ์อื่น ๆ และในน้ำตาลนั้นมีไว้เพื่อสนับสนุน (และในความหมายบางอย่าง) เฉพาะสำนวน

ในที่สุดคำถามโบนัส

สัญกรณ์ [] ช่วยให้เกิดสิ่งที่เป็นนามธรรมนี้

ฟังดูเหมือนคำจำกัดความของวากยสัมพันธ์น้ำตาล: มันสนับสนุน (และให้พรของผู้เขียนภาษา) โดยใช้พอยน์เตอร์เป็นอาร์เรย์ p[i]รูปแบบไม่ได้เป็นจริงมากขึ้นกว่าที่เข้มงวด*(p+i)เพื่อให้ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือการสื่อสารที่ชัดเจนของเจตนา (และกำไรจากการอ่านเล็กน้อย)

ไม่ว่าความหมายแฝงดั้งเดิมของคำนี้คืออะไรทุกวันนี้มันเป็นสิ่งที่ดูถูกเหยียดหยามมักจะใช้คำว่า "เพียงแค่" หรือ "เท่านั้น" ในประโยคน้ำตาล มันเป็นเรื่องสำคัญมากสำหรับโปรแกรมเมอร์ที่ชอบทำสิ่งที่ไม่สามารถอ่านได้และต้องการวิธีที่กระชับเพื่อพิสูจน์ว่าเพื่อนร่วมงานของพวกเขา คำจำกัดความโดยผู้ที่ใช้คำว่าวันนี้จากมุมมองของพวกเขาจะเป็นสิ่งที่ต้องการ:

ไวยากรณ์ที่ซ้ำซ้อนกับไวยากรณ์อื่น ๆ ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นเพื่อจัดหา crutch สำหรับโปรแกรมเมอร์ที่ไม่เข้าใจภาษาจริงๆ

นั่นเป็นเหตุผลที่คุณจะได้ข้อสรุปที่ตรงกันข้ามสองประการสำหรับองค์ประกอบวากยสัมพันธ์เดียวกัน ตัวอย่างแรกของคุณเกี่ยวกับสัญกรณ์อาร์เรย์คือการใช้ความหมายเชิงบวกดั้งเดิมของคำศัพท์ซึ่งคล้ายกับคำตอบของ Bart ตัวอย่างที่สองของคุณคือการปกป้องสัญกรณ์อาร์เรย์กับค่าใช้จ่ายของน้ำตาล syntactic ในแง่ที่ดูถูก กล่าวอีกนัยหนึ่งมันเป็นการโต้เถียงว่าไวยากรณ์เป็นนามธรรมที่เป็นประโยชน์มากกว่าไม้ยันรักแร้