Синтаксис и семантика CF Pascal

Программы на CF Pascal, как сложные объекты, могут быть рассмотрены с разных точек зрения. Персонаж, у которого программа не компилируется, может думать, что главное – соблюдение синтаксиса. Специалист по документированию – может думать, что наиболее важно соблюдать косметические моменты, такие как отступы, комментарии и т.д., не думая о проблемах компиляции. Некто, изучающий программу с целью модификации, может быть озабочен ее размером, поскольку большую программу изучать и дорабатывать сложнее.

Выполнение программ предполагает дополнительный набор проблем, которыми мы можем быть озадачены. Как долго она будет выполняться? Не произойдет ли аварийного завершения? Какие строки были выполнены и сколько раз? Какие ресурсы (память, файловое пространство, пропускная способность сети, производительность процессора) требуются для выполнения этой программы? Ответы на эти вопросы зависят от входных данных использованных при выполнении программы. Поведение программы зачастую различается для разных входных данных и чтобы сделать заключение о ее поведении, требуется исчерпывающий набор тестовых запусков с разными входными данными, которые могут дать представление о разных аспектах выполнения программы.

Нотация Бекуса-Наура (BNF) предоставляет нам точный способ описания синтаксиса CF Pascal. Вместе с контекстными правилами, синтаксические правила BNF описывают все возможности для разработки программ на CF Pascal.

Семантика, в противоположность синтаксису, имеет дело со значением программ. Семантика с помощью программного исчисления дает точное представление не того, как программ выглядит, но того, как она управляет Паскаль-машиной. Действия компьютера, выполняемые под управлением программы сложнее описать, чем ее форму на языке программирования. Но суть достаточно проста: описание должно основываться на данных из таблиц выполнения,

оно должно показывать нам, что происходит с переменными и файлами, и какими выражениями программы вызваны те или иные изменения. Тут мы сталкиваемся с проблемой тестовых данных: на каких входных данных должно быть описано поведение программы. Идеальный ответ: «на любых», или «на всех». Полное семантическое описание программы должно включать все варианты. Это означает, что с помощью таблицы выполнения такое описание получить невозможно.

Семантическое значение для данной CF Pascal программы будет математическое отношение или функция, упорядоченный набор пар, который определяет соответствие между одним набором данных (INPUT) и другим набором данных (OUTPUT). Значением программы будет трансформация данных, описанная следующим соответствием: данным значениям в INPUT соответствуют значения в OUTPUT полученные при выполнении этой программы на Паскаль-машине.