Bu tanım, önceki cevabımda verdiğim tanımdan daha üstündür, çünkü özlü ve daha geneldir. Ancak, grok yapmak daha zor olabilir, çünkü programlama ve genel olarak yaşam için geçerli olan eksiklik teoremlerinin imaları insanların aklını sarması zordur.
Beyan Edici ve Zorunlu
Bildirici özellik, genel ve belirsiz olmayan teknik olarak kesin bir tanımda tuhaf, geniş ve yakalanması zordur, çünkü istenmeyen yan etkilere yol açmadan programın anlamını (aka anlambilim) bildirebileceğimiz naif bir kavramdır. Anlamın ifadesi ile istenmeyen etkilerin önlenmesi arasında doğal bir gerilim vardır ve bu gerilim aslında eksiklik teoremlerinden kaynaklanmaktadır programlamanın ve evrenimizin .
Teknik olarak kesin olmayan basite indirgemek, ve aynı bildirim tanımlamak çoğu zaman belirsiz “ ne yapacağını ” olarak ve zorunlu “ nasıl yapılacağını ” . Bir belirsiz durum “ Ne olduğunu” “ nasıl ” bir programda o çıkışları da programlanabilen bir derleyici.
Açıkçası, bir dili Turing'i tamamlayan sınırsız özyineleme de benzer bir şekilde anlambilimdedir - yalnızca değerlendirmenin sözdizimsel yapısında değil (operasyonel anlambilim). Bu mantıksal olarak Gödel'in teoremine benzer bir örnektir - “ herhangi bir aksiyom sistemi de tutarsız ”. Bu alıntıdaki çelişkili tuhaflığı düşünün! Bu nedenle biz kanıtlayamayız, aynı zamanda anlam ekspresyonu kanıtlanabilir bağlı olmayan gösterilmiştir bir örnek 2 olduğu bir program (ve benzer şekilde kendi semantik) Sonlanma teoremi aka dur.
Eksiklik teoremleri, Termodinamiğin İkinci Kanununda belirtildiği gibi “ entropi (bağımsız olasılıklar # olarak da bilinir) sonsuza kadar en fazla eğilim gösteren evrenimizin temel doğasından kaynaklanır . Bir programın kodlaması ve tasarımı asla bitmez - canlıdır! - çünkü gerçek bir dünya ihtiyacını karşılamaya çalışır ve gerçek dünyanın anlambilimi her zaman daha fazla olasılıkla değişir ve eğilimlidir. İnsanlar asla yeni şeyler keşfetmeyi bırakmazlar (programlardaki hatalar dahil ;-).
Bu garip evrende, kenarı olmayan (evrenimizin “dışında” olmadığını) düşünün, açıklanana kadar yanlış görünecek kısa ama aldatıcı olmayan, basit bir tanım gerektirir. derinden.
Tanım:
Bildirici özellik, her bir modüler semantiği ifade edebilecek sadece bir olası ifade kümesinin mevcut olduğu yerdir.
Zorunlu özellik 3 , anlambilimin bileşim altında tutarsız olduğu ve / veya ifade kümelerinin varyasyonlarıyla ifade edilebildiği ikili karakterdir.
Bu bildirim tanımı anlamsal kapsamda belirgin bir şekilde yereldir , yani modüler bir anlambilim, küresel kapsamda nerede ve nasıl somutlaştırıldığına ve nerede kullanıldığına bakılmaksızın tutarlı anlamını korumasını gerektirir . Böylece her bildirime modüler semantik tüm olası Başkalarıyla değil (dolayı eksiklik teoremleri kadar) bir imkansız özünde dik olmalıdır küresel ayrıca “nin noktasıdır tutarlılık, tanık için algoritma veya model Fazla her zaman daha iyi Robert Harper, Profesör tarafından” Standart ML tasarımcılarından Carnegie Mellon Üniversitesi'nde Bilgisayar Bilimleri Bölümü.
Bu modüler bildirimsel semantiklerin örnekleri arasında kategori teorisi işlevleri, örn .Applicative , Nominal yazım, ad alanları, adlandırılmış alanlar ve wrt, semantik operasyonel seviyesine ve daha sonra saf fonksiyonel programlamaya dahildir.
Bu nedenle, iyi tasarlanmış beyan dilleri, ifade edilebilecek şeylerde bir miktar genellik kaybı olsa da, içsel tutarlılıkla ifade edilebilecek bir kazanç olsa da, anlamı daha açık bir şekilde ifade edebilir.
Yukarıda belirtilen tanımın bir örneği, bir e-tablo programının hücrelerindeki, farklı sütun ve sıra hücrelerine taşındığında aynı anlamı vermesi beklenmeyen, yani hücre tanımlayıcılarının değiştiği formül kümesidir. Hücre tanımlayıcıları, amaçlanan anlamın bir parçasıdır ve gereksiz değildir. Dolayısıyla, her bir elektronik tablo sonucu, bir formül kümesindeki hücre tanımlayıcılarına benzersizdir. Bu durumda tutarlı modüler semantik, hücre formülleri için saf fonksiyonların giriş ve çıkışı olarak hücre tanımlayıcılarının kullanılmasıdır (aşağıya bakınız).
Hiper Metin İşaretleme Dili (diğer adıyla HTML) - statik web sayfalarının dili - (en azından HTML 5'ten önce) dinamik davranışı ifade etme yeteneği olmayan yüksek (ancak mükemmel bir şekilde 3 değil ) bildirici dile bir örnektir . HTML belki de öğrenmesi en kolay dildir. Dinamik davranış için, JavaScript gibi zorunlu bir komut dosyası dili genellikle HTML ile birleştirilir. Her nominal tür (yani etiketler) sözdizimi kuralları dahilinde kompozisyon altında tutarlı anlamını koruduğundan, JavaScript içermeyen HTML bildirim tanımına uyar.
Bildirici için rakip bir tanım , anlambilimsel ifadelerin değişmeli ve idempotent özellikleridir, yani ifadelerin anlamı değiştirilmeden yeniden sıralanabilir ve çoğaltılabilir. Örneğin, adlandırılmış alanlara değer atanan ifadeler, bu adlar herhangi bir zımni sıraya göre modüler ise, programın anlamı değiştirilmeden yeniden sıralanabilir ve çoğaltılabilir. İsimler bazen bir sipariş anlamına gelir, örneğin hücre tanımlayıcıları sütunlarını ve satır konumlarını içerir - toplamı e-tabloya taşımak anlamını değiştirir. Aksi takdirde, bu özellikler dolaylı olarak genelanlambilimin tutarlılığı. İfadelerin semantiklerini, rasgele sıralanmış veya çoğaltılmışsa tutarlı kalmaları için tasarlamak genellikle imkansızdır, çünkü düzen ve çoğaltma semantiğe özgüdür. Örneğin, “Foo var” (veya inşaat) ve “Foo mevcut değil” (ve yıkım) ifadeleri. Eğer kişi amaçlanan anlambilimin rastgele tutarsızlığını endimyasal olarak kabul ederse, bu tanım bildirici özellik için yeterince genel kabul edilir. Özünde bu tanım genelleştirilmiş bir tanım olarak anlamsızdır, çünkü anlambilime diklikle tutarlılık sağlamaya çalışır, yani anlambilim evreninin dinamik olarak sınırsız olduğu ve küresel bir tutarlılık paradigmasında yakalanamayacağı gerçeğini ortadan kaldırmaya çalışır .
Alt düzey operasyonel semantiğin değişmeli ve idempotent özelliklerine ihtiyaç duyulması, operasyonel semantiği bildirici yerelleştirilmiş modüler semantiğe dönüştürür, örneğin saf fonksiyonel programlama (zorunlu döngüler yerine özyineleme dahil). Daha sonra uygulama detaylarının operasyonel sırası , üst düzey anlambilimin tutarlılığını etkilemez (yani küresel olarak yayılır ). Örneğin, elektronik tablo formüllerinin değerlendirme sırası (ve teorik olarak da çoğaltılması) önemli değildir, çünkü çıktılar, tüm çıktılar hesaplanana kadar, yani saf işlevlere benzer şekilde girişlere kopyalanmaz.
C, Java, C ++, C #, PHP ve JavaScript özellikle bildirici değildir. Copute'un sözdizimi ve Python'un sözdizimi, amaçlanan sonuçlarla daha açıklayıcı bir şekilde birleştirilir , yani, dışsal olanı ortadan kaldıran tutarlı sözdizimsel semantikler, kodun unutulduktan sonra kolayca anlaşılabilmesini sağlar. Copute ve Haskell operasyonel anlambilimin determinizmini uygular ve “ kendinizi tekrar etmeyin ” (KURU) teşvik eder , çünkü sadece saf işlevsel paradigmaya izin verirler.
2 biz dil Coq ile bir program, örneğin semantik kanıtlayabilirim bile, bu ifade edilir semantik sınırlıdır yazmaya ve yazarak bile vardır diller için bir programla sematiğinde tüm yakalamak asla tam değil, örneğin HTML + CSS ile tanımlanmamış anlambilime sahip tutarsız kombinasyonları ifade etmek mümkündür.
3 Birçok açıklama yanlış bir şekilde yalnızca zorunlu programlamanın sözdizimsel olarak sıralı ifadeler olduğunu iddia etmektedir. Zorunlu ve fonksiyonel programlama arasındaki bu karışıklığı netleştirdim . Örneğin, HTML ifadelerinin sırası, anlamlarının tutarlılığını azaltmaz.
fonksiyonel programlamada ... bir değişkenin değişim aralığı bir tiptir
Birinin işlevselliği zorunluluk programlamasından nasıl ayırdığına bağlı olarak, bir zorunluluk programındaki 'atanabilir' ifadeniz de değişkenliğine bir sınır koyan bir türe sahip olabilir.
İşlevsel programlama için şu anda takdir ettiğim tek karışık olmayan tanım a) birinci sınıf nesneler ve türler gibi işlevler, b) döngülere göre özyineleme tercihi ve / veya c) saf işlevler - yani istenen anlambilimi etkilemeyen işlevler ( böylece bellek tahsisi gibi işlevsel anlamsallıkların etkilerinden dolayı genel amaçlı bir anlamsal semantikte mükemmel derecede saf fonksiyonel programlama mevcut değildir ).
Saf bir fonksiyonun idempotent özelliği, değişkenleri üzerindeki fonksiyon çağrısının, genellikle zorunlu bir prosedürün argümanları için geçerli olmayan değeri ile değiştirilebileceği anlamına gelir. Saf işlevler, girdi ve sonuç türleri arasındaki oluşturulamayan durum geçişlerine göre deklaratif görünmektedir.
Ancak saf işlevlerin bileşimi böyle bir tutarlılığı korumaz, çünkü yan etki (küresel durum) zorunlu bir sürecini, örneğin Haskell'in IOMonad'ı gibi saf bir fonksiyonel programlama dilinde modellemek mümkündür ve dahası, böyle bir şeyin yapılmasını önlemek tamamen imkansızdır. herhangi bir Turing tam saf fonksiyonel programlama dili.
Ben şöyle yazdı 2012'de de yorumların benzer uzlaşma görünüyor ki en son blogunuza bildirim programlama amaçlanan semantik opak asla oldukları görüşünü yakalamak için bir girişim olduğunu. Opak semantik örnekleri düzene bağımlılık, operasyonel anlambilim katmanında daha yüksek seviyeli semantiklerin silinmesine bağımlılıktır (örneğin, dökümler dönüşüm değildir ve rejenere jenerikler daha yüksek seviyeli semantiği sınırlar ) ve kontrol edilemeyen değişken değerlere bağımlılıktır (kanıtlanmıştır) doğru) programlama diline göre.
Böylece, sadece Turing olmayan tam dillerin açıklayıcı olabileceği sonucuna vardım.
Dolayısıyla, bildirici bir dilin açık ve belirgin bir özelliği, çıktısının bazı numaralandırılabilir üretken kurallara uyduğu kanıtlanabilir. Örneğin, komut dosyası yazılmayan (diğer bir deyişle Turing tamamlanmamıştır) belirli bir HTML programı (yorumlayıcıların ayrılma yollarındaki farklılıkları yok sayarak) için çıktı değişkenliği numaralandırılabilir. Ya da daha özünde bir HTML programı değişkenliğinin saf bir fonksiyonudur. Bir elektronik tablo programı, giriş değişkenlerinin saf bir işlevidir.
Bana öyle geliyor ki, bildirici diller sınırsız yinelemenin antitezidir
, yani Gödel'in ikinci eksiklik teoremine göre kendini referanslayan teoremler kanıtlanamaz.
Lesie Lamport , Öklid'in Gödel'in türler ve mantık (Curry-Howard yazışmaları, vb.) Arasındaki uyumla programlama dili bağlamında matematik kanıtlarına uygulanan eksiklik teoremlerinin nasıl çalıştığı hakkında bir peri masalı yazdı .