【PL理论】(25) C- 语言：表达式求值的推理规则 | 执行语句的推理规则

【PL理论】(25) C- 语言：表达式求值的推理规则 | 执行语句的推理规则 | 语句执行的推理规则

news2024/11/22 16:20:40

💭 写在前面：本章我们将继续更新我们的 "C-" 语言，更新表达式求值的推理规则、执行语句的推理规则以及语句执行的推理规则。

0x00 C- 语言更新：表达式求值的推理规则

0x01 C- 语言更新：执行语句的推理规则

0x02 C- 语言更新：语句执行的推理规则

0x01 接下来我们该做什么？

0x00 C- 语言更新：表达式求值的推理规则

表达式求值的推理规则，定义为关系：

$\color{} \rho ,M\vdash e\Downarrow v$

含义：给定环境 $\color{} \rho$ 和内存 $\color{} M$ ，表达式 $\color{} e$ 求值为 $\color{} v$ 。

请注意变量 $\color{} x$ 的语义如何改变，其余表达式情况的语义被省略。

0x01 C- 语言更新：执行语句的推理规则

执行语句的推理规则，定义为关系：

$\color{} \left \langle \rho ,M,s \right \rangle\Rightarrow \left \langle {\rho }',{M}'\right \rangle$

变量声明的语义如下，边界条件 $\color{} l\notin Dom(M)$ 意味着必须分配一个新的内存位置。

💭 举个例子：填写赋值语句的语义

执行语句的推理规则，定义为关系：

$\color{} \left \langle \rho ,M,s \right \rangle\Rightarrow \left \langle {\rho }',{M}' \right \rangle$

如果一个变量被立即重新声明如下，会发生什么？这是一个 bug 吗？

var x = 1;
var x = 2;
...

0x02 C- 语言更新：语句执行的推理规则

语句执行的推理规则，定义为关系：

$\color{} \left \langle \rho ,M,s \right \rangle\Rightarrow \left \langle {\rho }',{M}' \right \rangle$

与 C 语言不同，这在我们当前的 C- 语义中是允许的：

它可以正常运行，尽管在内存中创建了一个无法访问的位置。

定义为关系：

$\color{} \left \langle \rho ,M,s \right \rangle\Rightarrow \left \langle {\rho }',{M}' \right \rangle$

举个例子：填写 if 语句的 true 分支的语义，完成 C- 语句的其他情况的语义是直截了当的。

特别地，while 语句可以类似地处理：

0x01 预告：接下来我们要讨论的内容

在当前的 C- 语言中，你可能已经注意到内存位置只会生成，而不会被释放。

因此，长时间运行的程序可能会耗尽内存。

在现实世界的语言中，我们还必须考虑指针、结构、动态分配等问题。

在下一章中，我们将讨论 内存管理机制 (memory management)，比如 自动垃圾回收器 (garbage collector) 。

📌 [ 笔者 ]   王亦优
📃 [ 更新 ]   2024.6.10
❌ [ 勘误 ]   /* 暂无 */
📜 [ 声明 ]   由于作者水平有限，本文有错误和不准确之处在所难免，
              本人也很想知道这些错误，恳望读者批评指正！

📜 参考资料

Microsoft. MSDN(Microsoft Developer Network)[EB/OL]. []. .

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