О чём не пишут в книгах по Delphi

Достоинства префиксной и постфиксной форм записи — отсутствие скобок и одинаковый приоритет всех операций. Например, выражение "2+(2*2)" в постфиксной записи имеет вид "2 2 * 2 +", а выражение "(2+2)*2", соответственно, "2 2 + 2 *". Операции всегда выполняются в том порядке, в котором они следуют в выражении.

Примечание

Префиксная запись имеет много общего принятым обозначением функций. Представим, что в некотором языке программирования нет встроенной инфиксной операции сложения, но есть функция +, которая принимает два аргумента и возвращает их сумму и аналогичные функции для других бинарных операторов. В привычной форме записи функций, когда аргументы заключаются в скобки, приведенное выражение будет выглядеть так "+(2, +(2, 2)". Теперь достаточно убрать из него скобки и запятые, чтобы получить префиксную запись выражения в классическом виде. Постфиксная запись получается из функциональной подобным образом, надо только ввести правило, что имя функции пишется не перед списком аргументов, а после него.

По своим выразительным возможностям постфиксная и префиксная записи равноценны, но при вычислении выражения, заданного префиксной записью, требуется рекурсивный алгоритм, а при вычислении выражения в постфиксной записи достаточно линейного алгоритма и стека, поэтому чаще встречается постфиксная форма. Алгоритм вычисления постфиксного выражения очень прост. Если очередная лексема — это число, кладем его в стек. Если очередная лексема — бинарный оператор, выталкиваем из стека два верхних значения, применяем к ним операцию и результат помещаем обратно в стек. Алгоритм легко обобщается на операторы с любым количеством операндов: соответствующая операция выталкивает из стека не два, а нужное ей число параметров. Функция от N аргументов рассматривается как операция, применяющаяся к N операндам.

Простота постфиксной записи делает ее очень привлекательной для низкоуровневого программирования. Метолом рекурсивного спуска достаточно легко создать код, переводящий выражение из инфиксной формы в постфиксную, а затем вычислить выражение уже в постфиксной форме. В простейшем случае такой промежуточный перевод только замедляет вычисления, и поэтому не используется, но иногда (например, при многократном вычислении одного выражения) перевод в постфиксную запись может сильно ускорить вычисления, тем более что выражение в постфиксной форме можно хранить не в виде строки, а в виде списка лексем, что еще больше ускорит его вычисление. В частности, код для стековой Java-машины, вычисляющий выражения, по сути эквивалентен постфиксной записи выражения.

Конечно, синтаксический анализ — вещь непростая, и здесь мы рассмотрели только самые его основы. За рамками книги остались атрибутивные грамматики, семантические деревья, генераторы языков и многое другое. Этим сложным вопросам посвящены специализированные книги. Долгое время ощущалась нехватка книг по данной тематике, но за последние два года вышли сразу три книги ([6–8]), посвященные созданию трансляторов. В этих книгах детально разбираются фундаментальные основы теории и даются примеры ее использования. Особенно стоит отметить книгу [6], в которой описан очень интересный язык программирования — Оберон-2, созданный при участии Никлауса Вирта; в нем развиваются идеи, заложенные Виртом в Паскаль. Ряд идей, предложенных при создании различных версий Оберона, уже позаимствованы другими языками (Java, C#, Ада), и еще многие ждут своего часа, поэтому программисту следует хотя бы ознакомительно изучить Оберон, чтобы понимать, в каком направлении может пойти развитие языков программирования.

В качестве источника полезных сведений можно также посоветовать книги, посвященные не столько теории разработки языков программирования, сколько истории их развития, например, [5, 9]. Теория синтаксического и семантического анализа в них изложена относительно неглубоко, но тесная связь изложения с практическими примерами позволяет существенно расширить кругозор в данной области. Особенно рекомендуем [5]. Книга [9] содержит больше сведений, но написана более тяжелым языком, а ее авторы крайне предвзято относятся к Паскалю, ставя ему в вину его достоинства и упрекая в несуществующих недостатках. Тем не менее эту книгу тоже следует прочитать.

Приложение 1 Сайт "Королевство Delphi"