WikiSort.ru - Программирование

Описание шаблонов

Грамматики в Katahdin представляют собой измененные РВ-грамматики. Запись очень близка также КС-грамматикам.

Просто текст помещается в кавычки ("текст") и может включать в себя стандартные Escape-последовательности. Диапазон символов может быть выражен при помощи оператора .. : "a".."z". Оператор . соответствует любому символу. Другие структуры обозначаются именами (value).

Последовательность представляется словами, разделенными пробелами: a b c Операторы ? * + переводятся как ноль-или-один, ноль-или-больше, один-или-больше, соответственно. Выражения могут группироваться в скобки для определения приоритета вычисления.

Операторы & и ! проверяют текст, но не убирают его. Оператор & проходит тогда, когда проходит, если выражение подходит. Оператор ! — наоборот.

Альтернатива представляется оператором |. В отличие от РВ-грамматик, которые используют оператор /, из альтернатив выбирается наибольшая подходящая, а порядок альтернатив не влияет на их приоритет.

Примеры шаблонов.

Универсальный конец строки:
    "\r" "\n"? | "\n"
Список параметров:
    "(" (Value, ("," Value)*)? ")"
Комментарий в С:
    "//" (!EndOfLine .)*

Рекурсивные шаблоны

Одна из проблем при написании грамматик — описание рекурсивных правил и избавление от неоднозначностей, которые они порождают. Возьмем, например двухместный оператор -, который определен рекурсивно:

${\displaystyle Expression\leftarrow Number}$

${\displaystyle Expression\leftarrow Expression'-'Expression}$

Применим такое определение к выражению: ${\displaystyle a-b-c}$

Исходя из определения, выражение может быть распознано двояко: ${\displaystyle ((a-b)-c)}$ или ${\displaystyle (a-(b-c))}$

Неоднозначность пропадает с введением ассоциативности. В данном случае оператор - лево-ассоциативен. Для избежания таких неоднозначностей в Katahdin предусмотрены опции, соответствующие ассоциативности (leftRecursive для левой ассоциативности и rightRecursive для правой):

class Subtract : Expression {
    pattern {
        option leftRecursive;
        Expression '-' Expression
    }
}

Приоритеты

Приоритеты операций определяют порядок, в котором они будут выполнены при вычислении выражения. В математике и большинстве языков программирования операции * и / имеют больший приоритет, чем + и -. Вообще говоря, приоритеты можно описывать просто описывая грамматику, однако добавление новой операции в язык повлечет изменение других правил, причем, если эти правила были описаны в другом модуле, у программиста не будет возможности узнать, какие именно правила нужно менять. Поэтому Katahdin побуждает описывать операции естественным образом, определяя приоритеты потом, при помощи ключевого слова precedence:

class AddExpression : Expression {
    pattern {
        option leftRecursive;
        Expression '+' Expression
    }
}

class SubExpression : Expression {
    pattern {
        option leftRecursive;
        Expression '-' Expression
    }
}

precedence SubExpression = AddExpression;

class MulExpression : Expression {
    pattern {
        option leftRecursive;
        Expression '*' Expression
    }
}

class DivExpression : Expression {
    pattern {
        option leftRecursive;
        Expression '*' Expression
    }
}

precedence DivExpression = MulExpression;
precedence MulExpression > AddExpression;

Общая среда исполнения

В настоящее время написание системы на нескольких различных языках довольно затруднено. Для каждого языка требуется своя среда, которую необходимо выбрать, возможно, купить и установить. Каждая среда должна периодически обновляться и дополняться. При смене платформы, все среды должны быть портированы. Katahdin предоставляет единую среду для выполнения кода на различных языках. При смене платформы, должна быть портирована только среда Katahdin.

Простое взаимодействие языков

Взаимодействие между языками, исполняющимися в разных средах исполнения, естественным образом затруднено. Обмен информацией может быть осуществлен посредством создания канала чтения/записи. Доступ к коду (например, к функциям или типам) организовывается ещё сложнее, требуя использование таких инструментов, как CORBA или COM. В программе на Katahdin код и данные свободно разделяются между используемыми языками, не требуя связывания или ввода-вывода.

Пример использования языков FORTRAN и Python в одном исходном файле:

import "fortran.kat";
import "python.kat";

fortran {
    SUBROUTINE RANDOM(SEED, RANDX)

    INTEGER SEED
    REAL RANDX

    SEED = 2045*SEED + 1
    SEED = SEED - (SEED/1048576)*1048576
    RANDX = REAL(SEED + 1)/1048577.0
    RETURN

    END
}

python {
    seed = 128
    randx = 0

    for n in range(5):
        RANDOM(seed, randx)
        print randx
}

Katahdin представляет язык программирования просто как инструмент, не ограничивая программиста в выборе платформы или библиотек. Каждый участок программы, отвечающий за конкретную задачу, может быть реализован на более подходящем языке программирования (в зависимости от задачи, разработчиков и используемых библиотек).

Например, программа на Фортране, предназначенная для вычислений, может плохо справляться с некоторой обработкой текста, требуемой при вводе-выводе. В этом месте лучше использовать более подходящий язык, например, Perl. В программе на Katahdin код, обрабатывающий текст и написанный на Perl, может быть использован в том же файле, что и программа на Фортране.

Кроме использования модулей, описывающих стандартные языки, Katahdin позволяет расширять и изменять язык. Однако даже если программист не собирается расширять используемые языки, такая возможность может быть использована (например, для реализации возможностей, которые появятся в следующей версии языка, но которые хотелось бы использовать уже сейчас).