Grammaire et sémantique

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27/01/2018, 22h13
Seabirds

Grammaire et sémantique

Bonjour à toutes et à tous !

Je commence (à peine !) à réfléchir à propos de la grammaire et de la sémantique d'un langage de programmation. Je cherchais un exemple un peu parlant de phrase grammaticallement correcte mais sémantiquement incorrecte (et j'avais du mal à en trouver).

Bref en tout cas la distinction avait l'air cool, jusqu'à ce post.

Il y est dit que "there is not, and cannot be, a distinction between syntax errors and semantic errors in C++, because it does not have a context-free grammar.".

J'ai quand même pas passé deux heures à chercher à illustrer une distinction ... qui n'existe pas ?:calim2:

Pourriez-vous m'en dire plus, ou m'aiguiller vers des ressources qui en touchent deux mots ?

Merci d'avance !
28/01/2018, 21h20
Médinoc

Pour faire simple, je dirais qu'une erreur syntaxique c'est quelque chose qui ne correspond pas à la grammaire du langage, du genre a % % % b (trois opérateur binaires à la suite, il n'y a aucune provision dans la grammaire pour ça).

Par contraste, une erreur sémantique, ce serait accéder à une variable non-déclarée dans un langage comme le C. La grammaire est bonne, le compilateur C voit grâce à celle-ci qu'il s'agit d'un identificateur de variable, mais le code n'est pas valide pour autant. Un autre exemple serait appeler une fonction avec le mauvais nombre de paramètres.

Le problème du C++ est que les diverses façons de déclarer un identificateur influencent son type de token du point de vue de la grammaire! En gros, un identificateur peut représenter une variable ou un type, et les templates compliquent encore plus le truc. Résultat, la sémantique influe sur la grammaire, ce qui n'est pas censé arriver (le C est touché aussi par ce problème, en raison du mot-clé typedef; sans ça, il pourrait être lu par une grammaire ordinaire, alors que là un compilateur C doit "tricher"; le C++ a ce problème puissance dix).
29/01/2018, 12h16
ternel

La différence n'est limpide qu'à partir du moment où l'on comprend comment fonctionne la compilation.

On passe d'une suite de caractères à une suite de token. Toute erreur à ce moment là est dite "grammaticale".
Puis à une séquence d'instructions par les règles de syntaxe.
Et enfin, à un tout cohérent, l'unité de compilation, et les erreurs sont la sémantique.

Une phrase sémantiquement fausse mais syntaxiquement valide?
"Le chat pilote une choucroute."
Un sujet, un verbe transitif et son complément requis.
Par contre, ca ne veut rien dire.
29/01/2018, 13h46
prgasp77

Citation:

Envoyé par ternel

On passe d'une suite de caractères à une suite de token. Toute erreur à ce moment là est dite "grammaticale".
Puis à une séquence d'instructions par les règles de syntaxe.
Et enfin, à un tout cohérent, l'unité de compilation, et les erreurs sont la sémantique..

J'ai une autre lecture de la différence entre la grammaire et la sémantique du C++, mais je ne pense pas qu'elle soit plus ou moins justifiable que la votre.

Le standard C++ fait la distinction entre quatre types de programmes erronés. C'est la définition de well-defined qui me l'a fait comprendre :

Citation:

Envoyé par ISO/CEI 14882:2017

[defns.well.formed]

well-formed program: C++ program constructed according to the syntax rules, diagnosable semantic rules, and the one-definition rule.

La quatrième catégorie d'erreur serait :

Citation:

Envoyé par ISO/CEI 14882:2017

[defns.undefined]

undefined behavior: behavior for which this document imposes no requirements.

Il serait donc intéressant de catégoriser (de parser ^^) ces types d'erreur soit en tant qu'erreur de grammaire ou de sémantique. Et je pense qu'elles sont toutes des erreurs de grammaire.

Citation:

Wikipedia --- Formal grammar

In formal language theory, a grammar (when the context is not given, often called a formal grammar for clarity) is a set of production rules for strings in a formal language. The rules describe how to form strings from the language's alphabet that are valid according to the language's syntax. A grammar does not describe the meaning of the strings or what can be done with them in whatever context—only their form.

Mais dans ce cas, on catégorise les diagnosable semantic rules en tant que règles de grammaire... ce qui peut sembler contradictoire. je ne pense pas que ça le soit, grammaire et sémantique ne sont pas antinomique car ne s'appliquant pas au même niveau. Quand le standard parle de sémantique, il parle de concept qui s'applique à la machine abstraite qu'il décrit et l'oppose à la représentation (physique) dudit concept. Par exemple, nulle part C++ n'impose une façon de représenter un nombre négatif par rapport à un nombre positif : la notion de bit de signe n’apparaît (presque) nulle part car cette notion est une propriété de la représentation du concept de signe qui est une propriété sémantique.

Citation:

Envoyé par ISO/CEI 14882:2017

[intro.abstract]/1

The semantic descriptions in this document define a parameterized nondeterministic abstract machine.

En revanche, lorsque Seabirds "commence à réfléchir à propos de la grammaire et de la sémantique d'un langage de programmation", je ne pense pas qu'il s'intéresse à cette sémantique là. Il oppose plutôt la forme de ses programme (la grammaire) à leur sens (la sémantique). Dans ce contexte, la grammaire est l'ensemble des règles de ISO/CEI 14882:2017. La sémantique pourrait être l'intention de l'auteur du programme (le développeur), le sens qu'il a l'intention de lui donner. Et dans ce cas ... une erreur sémantique serait ... un bug ? Si j'écris un programme ayant pour but de calculer pi^2/6, et que celui-ci crache la valeur 1/137, ne s'agit-il pas d'une erreur de sémantique ? J'aurais écrit un programme qui respecte en tout point les règles de grammaire imposées par C++, mais j'aurais insulfé au programme une logique qui n'a pas de sens ?

Salut,

En fait, si on prend n'importe quelle langue (comme le francais), on a trois ensembles de règles:

l'orthographe (dont la conjugaison): quelles lettres utiliser pour écrire un mot;
la grammaire : comment former une phrase
et la sémantique : ce que la phrase veut dire

Et il est tout à fait possible de ne respecter que deux de ces ensembles, quels qu'il soient:
ceci ait une frase gramaticalement corect mais avec une aurtografe déplorable
"le chat va travailler" est une phrase grammaticalement correcte, mais sa sémantique laisse à désirer
"A manger!" n'est pas à proprement parler une phrase (il n'y a pas de sujet), mais elle a du sens, et son orthographe est correcte

Quand on parle d'un langage de programmation, on ne dispose que de la syntaxe et de la grammaire (pour autant qu'il y en ait une), et les deux sont intimement liés:
La grammaire pourra nous dire si le programme est "bien formé", alors que la syntaxe est ce qui permet au compilateur (ou à l'interpréteur) de comprendre ce qu'on lui veut.

Le problème, c'est que la plupart des notion que l'on peut définir dans une grammaire (BNF, par exemple) font aussi partie de la syntaxe : ce sont ces notions qui permettent au compilateur (ou à l'interpréteur) de comprendre ce qu'on lui dit.

Un bete exemple: la notion d'instruction (statement sera sans doute définie sous une forme proche de
Code:

1 2 3 4 5 6 7 8 statement_decl := statement end_of_statement end_of_statement := ';' statement := type_declaration | variable_declaration | variable_definition | function_declaration | function_definition | ...
Si on oublie le symbole "end_of_statement", c'est donc une erreur de grammaire, mais, cette erreur est aussi une erreur de syntaxe : le compilateur ne comprend plus rien...

Et puis, il y a les cas un peu particuliers, commeunsigned long long int qui est syntaxiquement correct, alors que unsigned long long double ne correspond à rien du point de vue syntaxique (alors que l'on aurait sans doute la même règle BNF pour représenter les deux).

Si bien que l'on se retrouve dans une situation totalement différente des langues parlées: dans les langues parlées, une erreur d'orthographe n'est ni une erreur sémantique ni une erreur grammaticale (et on peut faire toutes les combinaisons que l'on veut sous cette forme), alors que, dans les langages de programmation, une erreur de grammaire est "forcément" une erreur de syntaxe, alors que l'inverse n'est pas forcément vrai ;)

Citation:

Envoyé par prgasp77

J
Il serait donc intéressant de catégoriser (de parser ^^) ces types d'erreur soit en tant qu'erreur de grammaire ou de sémantique. Et je pense qu'elles sont toutes des erreurs de grammaire.

Je pense que tout est forcément erreur de syntaxe (de sens donné par le compilateur), à partir du moment où toute erreur fait perdre le sens de ce que l'on a voulu dire au compilateur.

Par contre, les comportements indéfinis, c'est autre chose : Un comportement indéfini est un comportement que l'on obtient quand le code a du sens (qu'il respecte grammaire ET la syntaxe), mais qu'il n'est pas possible d'indiquer une "réaction unifiée" à ce code, à cause des différents points de vue et / ou des restrictions imposées par "certains systèmes".