प्रोग्रामिंग भाषा सिमेंटिक्स

प्रोग्रामिंग भाषा सिमेंटिक्स कार्यक्रमों को सटीक गणितीय अर्थ प्रदान करती है, जो शुद्धता, तुल्यता और भाषा डिजाइन के बारे में तर्क करने के लिए आधार प्रदान करती है।

Definition

प्रोग्रामिंग भाषा सिमेंटिक्स कार्यक्रमों और भाषा निर्माणों के अर्थ का औपचारिक, गणितीय विनिर्देश है, जो कार्यक्रम व्यवहार, तुल्यता और भाषा गुणों के कठोर प्रमाणों को सक्षम बनाता है।

Scope

यह क्षेत्र इस बात का औपचारिक विवरण शामिल करता है कि कार्यक्रमों का क्या अर्थ है: ऑपरेशनल सिमेंटिक्स (कार्यक्रम कैसे निष्पादित होते हैं), डिनोटेशनल सिमेंटिक्स (गणितीय वस्तुओं के रूप में कार्यक्रम), और एक्सियोमैटिक सिमेंटिक्स (तार्किक अभिकथन द्वारा वर्णित कार्यक्रम)। इसमें गणना के मूल के रूप में लैम्ब्डा कैलकुलस, कार्यक्रम तुल्यता की धारणाएं, और भाषाओं के गुणों को सिद्ध करने के लिए उपयोग की जाने वाली मेटैथ्योरी शामिल है।

Sub-topics

• स्वयंसिद्ध सिमेंटिक्स और प्रोग्राम लॉजिक्स
• डिनोटेशनल सिमेंटिक्स
• लैम्डा कैलकुलस और आधारभूत सिद्धांत
• ऑपरेशनल सिमेंटिक्स

Core questions

• यह कहने का क्या अर्थ है कि दो कार्यक्रम समतुल्य हैं?
• ऑपरेशनल, डिनोटेशनल और एक्सियोमैटिक दृष्टिकोण कैसे संबंधित हैं?
• कौन सी गणितीय संरचनाएं पुनरावर्तन और गैर-समाप्ति को मॉडल करती हैं?
• लैम्ब्डा कैलकुलस भाषा के अर्थ के लिए एक आधार के रूप में कैसे कार्य करता है?

Key theories

स्ट्रक्चरल ऑपरेशनल सिमेंटिक्स

प्लॉटकिन का संरचनात्मक दृष्टिकोण सिंटैक्स पर अनुमान नियमों द्वारा कार्यक्रम निष्पादन को परिभाषित करता है, यह बताता है कि कार्यक्रम कैसे आगे बढ़ते हैं, जो ऑपरेशनल सिमेंटिक्स की प्रमुख शैली बन गई।

डिनोटेशनल (स्कॉट-स्ट्रैची) सिमेंटिक्स

स्कॉट और स्ट्रैची डोमेन पर गणितीय कार्यों के रूप में कार्यक्रमों को मॉडल करते हैं, पुनरावर्तन की व्याख्या करने के लिए निश्चित बिंदुओं का उपयोग करते हैं और अर्थ का एक रचनात्मक, मशीन-स्वतंत्र विवरण प्रदान करते हैं।

एकीकृत स्थैतिकी और गतिकी

हार्पर और विंस्केल भाषा परिभाषाएं प्रस्तुत करते हैं जो एक स्थैतिक सिमेंटिक्स (टाइपिंग) को एक गतिशील सिमेंटिक्स (मूल्यांकन) के साथ जोड़ती हैं और उनकी सुसंगतता को सिद्ध करती हैं, जो भाषाओं को निर्दिष्ट करने के लिए एक समान कार्यप्रणाली प्रदान करती हैं।

Clinical relevance

औपचारिक सिमेंटिक्स सत्यापित कंपाइलरों, भाषा मानकों और कार्यक्रम शुद्धता के प्रमाणों को रेखांकित करता है। एक सटीक सिमेंटिक्स डिजाइनरों को भाषा में अस्पष्टताओं और अनपेक्षित व्यवहारों का पता लगाने में मदद करता है, इससे पहले कि वे कार्यान्वयन में सूक्ष्म बग का कारण बनें।

History

औपचारिक सिमेंटिक्स लैम्ब्डा कैलकुलस (चर्च, 1930 के दशक) और अल्गोल को कठोरता से परिभाषित करने के शुरुआती प्रयासों से विकसित हुआ। स्कॉट और स्ट्रैची ने 1970 के आसपास डिनोटेशनल सिमेंटिक्स विकसित किया; फ्लॉयड और होरे ने एक्सियोमैटिक विधियों की शुरुआत की; प्लॉटकिन के 1981 के स्ट्रक्चरल ऑपरेशनल सिमेंटिक्स ने एक सिंटैक्स-निर्देशित ढांचा प्रदान किया। विंस्केल और हार्पर की पाठ्यपुस्तकों ने बाद में इन धाराओं को मानक शिक्षाशास्त्र में समेकित किया।

Debates

ऑपरेशनल बनाम डिनोटेशनल प्रधानता

सिमेंटिसिस्टों ने लंबे समय से बहस की है कि क्या निष्पादन का ऑपरेशनल विवरण या गणितीय अर्थ का डिनोटेशनल विवरण प्राथमिक माना जाना चाहिए, जिसमें पूर्ण-अमूर्तता के परिणाम यह जांचते हैं कि दोनों कितनी अच्छी तरह मेल खाते हैं।

Key figures

• Dana Scott
• Christopher Strachey
• Gordon Plotkin
• Glynn Winskel
• Robert Harper

Seminal works

• winskel1993
• scott1971
• plotkin1981
• harper2016

Frequently asked questions

कार्यक्रमों को औपचारिक सिमेंटिक्स की आवश्यकता क्यों है?

एक औपचारिक सिमेंटिक्स इस बारे में अस्पष्टता को दूर करता है कि एक कार्यक्रम का क्या अर्थ है, शुद्धता और तुल्यता के कठोर प्रमाणों को सक्षम बनाता है और भाषा कार्यान्वयनकर्ताओं के लिए एक सटीक संदर्भ प्रदान करता है।

सिमेंटिक्स की मुख्य शैलियाँ क्या हैं?

तीन शास्त्रीय शैलियाँ ऑपरेशनल (एक कार्यक्रम कैसे गणना करता है), डिनोटेशनल (यह कौन सी गणितीय वस्तु को दर्शाता है), और एक्सियोमैटिक (यह कौन से तार्किक अभिकथन को संतुष्ट करता है) हैं।