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언어 정의 - 구문과 의미로 구성되어 있다.
- 자연어 정의, 형식 정의
- 구문 형식 정의 - BNF, EBNF, 구문 조표
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컴퓨터 - 프로그램을 실행할 수 있는 알고리즘 + 자료구조 집합
- 하드웨어 컴퓨터(실제 컴퓨터), 소프트웨어 시뮬레이터 컴퓨터, 가상 컴퓨터(Virtual Computer)
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가상 컴퓨터 : 고급언어 프로그래머는 컴퓨터를 가상의 고급 언어 컴퓨터로 간주
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프로그래밍 언어의 기본 문자 집합
- 알파벳 문자(A~Z) 26개 + 아라비아 숫자(0~9) 10개
- ex) FORTRAN : 기본 문자 집합 + 13개의 특수 문자(+ - * / ( ) , . $ ‘ : 공백)
- ex) ALGOL 60 : 알파벳 대소문자 52개 + 아라비아 숫자 10개 + 28개의 특수문자
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문자 코드 체계
- EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) : IBM에서 제안, 8비트 조합 코드
- ASCII (American Standard Code for Information Interchange)
- ANSI에서 제안, 7비트 조합 코드(128개의 문자 표현)
- 영문자 대소문자 52개 + 숫자 10개 + 33개의 특수문자 + 33개의 제어문자
- 유니코드 (Unicode) : 16bit, ISO 표준 규격, Java에 시행
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정합 순서 (Collating Sequence) : 언어에 제공된 문자 순서
- 일반적인 문자의 순서는 지킨다.
- 구현 시 결정되는 코드 체계를 따른다. (프로그래머가 정의 가능 : RPG, SNOBOL)
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어휘 구조 용어
- 어휘 토큰(Lexical Token), 어휘 요소(Lexical Element), 어휘 단위(Lexical Unit)
- 언어 구성자
- 식별자(Identifier), 미리 정의된 식별자(Predefined Identifier), 예약어
- 구분자, 분리자
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예약어 (Reserved Words / Keywords)
- 언어 어휘를 구선하는 단어나 기호 형태의 문자 알파벳
- 프로그램의 변수 이름으로 사용할 수 없다.
- 장점 : 프로그램 판독성 증가, 컴파일러가 기호 테이블을 빠른 시간에 탐색
- 단점 : 많은 예약어를 기억하기 어려움, 언어 확장 시 새로운 예약어가 확장 이전에 사용했던 프로그램의 식별자와 중복 우려가 있다.
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BNF(Backus-Naur Form) 표기법
- 구문(Syntax) 형식을 정의하는 가장 보편적인 표기법
- 한 언어의 구문에 대한 BNF 정의 : 언어의 문장을 생성하는 생성 규칙(Production Rule) 정의
- 생성 규칙 : 생성 규칙의 왼쪽(정의될 대상), 오른쪽에는 그 대상에 대한 정의가 표현
- BNF 표기법에 의한 식별자(Identifier) 정의
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문맥 자유 문법
- Chomsky는 자연 언어에 대해 4가지 언어 유형의 문법을 제안
- 프로그래밍 언어의 구문을 기술하는데 유용한 것으로 판명
- 일련의 생성 규칙들로 구성되는 형식 (V -> w)
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Backus-Naur 형식
- 배커스는 문맥 자유 문법과 유사한 형식의 표기법에 의해 구문이 기술된 ALGOL 58에 대한 논문을 발표
- 1년 후 배커스의 표기법을 수정하여 ALGOL 60을 기술
- 프로그래밍 언어의 구문을 기술하는데 매우 자연스러운 표기법
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BNF는 생성 규칙들의 집합 : 배정문에 대한 생성 규칙
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<assign> -> <id> = <expr> . <assign> : 정의 되고 있는 구문 구조의 이름 - LHS(Left-Hand Side) - ```
= : LHS의 정의, RHS(Right-Hand Side) = : LHS의 정의, RHS(Right-Hand Side) ``` -
ex) A = B + 10
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'A'는 <id>에, 'B + 10'은 <expr>에 해당
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하나의 구문 구조는 두 개 이상의 다른 정의를 가질 수 있음.
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수에 대한 문법
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비단말 기호 : <number>, <digit>와 같이 '<>'로 묶인 기호, 다시 정의될 대상이라는 의미 -
단말 기호 : 0, 1, 2와 같이 프로그램에 직접 나타낼 수 있는 기호, 각 괄호로 묶이지 않으며 알파벳, 숫자 문자 집합, 예약어
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메타 기호 : ->, < >, 와 같이 BNF 표기를 위하여 사용되는 특수 기호
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유도
- 문장 생성 과정
- 문장 생성 과정
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간단한 배정문에 대한 문법 (덧셈, 뺄셈 연산자와 괄호를 가진 산술식)
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유도 : A = 3 + (5 - 2)
- 문법 규칙에 의해 유도되지 않는 문장은 문법에 맞지 않는 것이라고 할 수 있다.
- AB = 5 + (A * 3)
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파스 트리
- 유도 과정을 이해하기 쉬운 트리 형태의 계층적 구조로 나타낸 것
- 파스 트리의 시작 기호는 루트
- 123을 유도하는 파스 트리
- 파스 트리를 통한 유도에는 좌측 우선 유도와 우측 유선 유도가 있다.
- A = 3 + 5 * 2
- 이 식은 서로 다른 파스 트리가 두 개 나올 수 있다.
- => 모호하다(Ambiguous) : 같은 문장에 대해 두 개 이상의 서로 다른 파스 트리가 생성되는 문법
- 이 때에는 연산자 우선순위를 반영하여 유도 순서를 정해야 한다. (문법 개정이 필요하다.)
- A = 3 - 5 - 2 : 좌측 우선 유도와 우측 우선 유도에 따라서도 서로 다른 파스 트리가 나올 수 있기 때문에 이 문법또한 모호하다.
- 문제가 발생하는 이유
- 모호하지 않은 문법
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EBNF
- BNF가 지닌 몇 가지 사소한 불편을 개선한 표기법
- BNF 표기법을 확장하여 보다 읽기 쉽고, 간단하게 표현된 표기법
- 반복을 의미하는 { }, 옵션을 의미하는 [ ], 다중 선택을 의미하는 ( )
Languages Syntax
Apr 19, 2019
