Qual é a diferença entre "sintaxe" e "açúcar sintático"

fundo

A página da Wikipedia no Syntactic Sugar afirma:

Na ciência da computação, o açúcar sintático é uma sintaxe dentro de uma linguagem de programação projetada para facilitar a leitura ou a expressão. Torna a linguagem "mais doce" para os humanos usarem: as coisas podem ser expressas de forma mais clara, concisa ou em um estilo alternativo que alguns preferem.

Eu realmente não entendo qual a diferença entre o Syntactic Sugar e o Syntax.

Aprecio o argumento de que a versão açucarada pode ser mais clara, mais concisa, talvez se refira a alguns clichês. Mas, em algum nível, sinto que toda a sintaxe está fazendo isso para formar uma abstração sobre o que o código é compilado.

Da mesma página da Wikipedia:

Processadores de linguagem, incluindo compiladores, analisadores estáticos e similares, geralmente expandem construções açucaradas em construções mais fundamentais antes do processamento, um processo às vezes chamado de "dessugar".

Como exercício de pensamento, se eu entendi "frequentemente" nesta declaração como "sempre": se a diferença fosse apenas se o compilador "dessugera" a sintaxe antes de passar para o próximo estágio, como pode um codificador que não conhece as entranhas do compilador sabe (ou se importa) o que é Sugar'd Syntax ou não?

Uma pergunta muito relacionada neste site "Definição rigorosa de açúcar sintático?" tem uma resposta que começa:

IMHO Acho que você não pode definir o açúcar sintático, porque a frase é BS e provavelmente será usada por pessoas que falam sobre "programadores reais" usando "ferramentas reais" em "sistemas operacionais reais"

O que pode indicar para mim que talvez não haja uma grande diferença para o codificador que usa a linguagem? Talvez a diferença seja perceptível apenas para o escritor do compilador? Embora possa haver casos em que é útil para o codificador usar a linguagem saber o que está por trás do Syntactic Sugar? (Mas talvez, na realidade, qualquer discurso sobre o assunto tenda a usar o termo como isca de chama?)

O cerne da questão

Então ... a versão curta da pergunta:

• Existe uma diferença real entre a sintaxe e o açúcar sintático?
• Para quem isso importa?

Alimento Extra para Pensamento

Bônus por contradição de tópico:

Na página da Wikipedia, é dado um exemplo:

Por exemplo, na linguagem C, a a[i]notação é açúcar sintático para*(a + i)

Enquanto outra resposta à pergunta vinculada acima menciona o mesmo exemplo:

Agora considere a[i] == *(a + i). Pense em qualquer programa C que use matrizes de maneira substantiva.

E resume que:

A []notação facilita essa abstração. Não é açúcar sintático.

A conclusão oposta para o mesmo exemplo!

A principal diferença é que a sintaxe é a gramática definida em um idioma para permitir que você exponha alguma funcionalidade. Assim que você pode acessar essa funcionalidade, qualquer outra sintaxe que permita fazer a mesma coisa é considerada açúcar. É claro que isso ocorre em cenários estranhos sobre qual das duas sintaxes é o açúcar, especialmente porque nem sempre é claro o que ocorreu primeiro.

Na prática, o açúcar sintático é usado apenas para descrever a sintaxe adicionada a um idioma para facilitar a facilidade de uso, como fazer o lhs + rhsmapeamento de infixos para lhs.Add(rhs). Eu consideraria a indexação de array de C um açúcar sintático.

É importante principalmente porque os designs elegantes tendem a limitar a quantidade de duplicação. A necessidade (ou pelo menos a falta) de açúcar sintático é vista por alguns como um sinal de falha no design.

Sintaxe é o que um processador de linguagem usa para entender o que significam as construções de uma linguagem. Construções que são consideradas açúcar sintático também precisam ser interpretadas pelo processador de idiomas e, portanto, fazem parte de uma sintaxe de idiomas.

Que o que diferencia o açúcar sintático do restante da sintaxe de um idioma é que seria possível remover o açúcar sintático do idioma sem afetar os programas que podem ser escritos no idioma.

Para dar uma definição mais formalista, eu diria

Açúcar sintático são aquelas partes da sintaxe de uma linguagem cujos efeitos são definidos em termos de outras construções de sintaxe na linguagem.

Isso não significa, de maneira alguma, denegrir o açúcar sintático, ou os idiomas que o contêm, porque o uso de açúcar sintático geralmente leva a programas cuja intenção é mais compreensível.

As outras respostas não mencionaram um conceito-chave: sintaxe abstrata ; sem ele, o termo "açúcar sintático" não faz sentido.

A sintaxe abstrata define os elementos e a estrutura dos idiomas e como as frases desse idioma podem ser combinadas para criar frases maiores. A sintaxe abstrata é independente da sintaxe concreta. O termo "açúcar sintático", como eu o entendo, refere-se a sintaxe concreta.

Em geral, ao projetar uma linguagem, você deseja criar uma sintaxe concreta para cada termo da sua sintaxe abstrata, para que as pessoas possam escrever código no seu idioma usando texto simples.

Agora, digamos que você crie uma sintaxe concreta estranha para foo . Os usuários reclamam e você implementa uma nova sintaxe concreta para representar a mesma sintaxe abstrata . O resultado é que sua sintaxe e semântica abstratas não foram alteradas, mas agora você tem duas sintaxes concretas para o mesmo termo de sintaxe abstrata.

Creio que é isso que as pessoas querem dizer quando dizem "açúcar sintático" - mudanças que afetam apenas a sintaxe concreta, mas que não afetam a sintaxe abstrata ou a semântica.

E assim a diferença entre "açúcar sintático" e "sintaxe concreta" agora está clara. Para mim. :)

Essa interpretação também ajuda a explicar o que Alan Perlis poderia ter significado quando disse que "o açúcar sintático causa câncer de ponto e vírgula": todo o açúcar sintático concreto do mundo não pode consertar uma sintaxe abstrata fraca e todo o esforço que você gasta adicionando esse açúcar é necessário. esforço que você não está gastando para lidar com o problema real - a sintaxe abstrata.

Devo também observar que esta é apenas minha opinião; Só acredito porque é a única interpretação que consigo pensar que faz sentido para mim.

O açúcar sintático é um subconjunto da sintaxe de idiomas. A idéia básica é que há mais de uma maneira de dizer a mesma coisa.

O que torna difícil dizer quais peças são açúcar sintático e quais são "sintaxe pura" são declarações como "é difícil dizer qual forma veio primeiro" ou "é difícil saber para que lado o autor da linguagem pretendia" ou "é um tanto arbitrário decidir qual forma é mais simples ".

O que facilita a decisão de quais peças são puras ou açucaradas é fazer a pergunta no quadro de um compilador ou intérprete específico. A sintaxe pura é o material que um compilador converte diretamente em código de máquina ou ao qual o intérprete responde diretamente. O açúcar é o material que primeiro se transforma em outro material de sintaxe antes que essas coisas diretas aconteçam. Dependendo da implementação, isso pode ou não ser o mesmo que o autor pretendia ou mesmo o que a especificação de idioma afirma.

Na prática, é assim que a realidade da questão é decidida.

Realmente, sua primeira citação da Wikipedia diz tudo "... torna as coisas mais fáceis de ler ...", ".... mais doce para os humanos usarem ...".

Por escrito, formas abreviadas como "não" ou "não" podem ser consideradas açúcar sintático.

Normalmente, o açúcar da sintaxe é a parte da linguagem que pode ser expressa pela parte existente da linguagem (sintaxe) sem perda de generalidade, mas com possível perda de clareza. Às vezes, os compiladores têm uma etapa de remoção de açúcar explícita, que transforma o AST criado pelo código-fonte e aplica etapas simples para remover os nós correspondentes ao açúcar.

Por exemplo, Haskell possui açúcar de sintaxe para mônadas, com as seguintes regras aplicadas recursivamente

do { f }            ~> f
do { g; h }         ~> g >> do h
do { x <- f; h }    ~> f >>= \x -> do h
do { let x = f; h } ~> let x = f in do h

No momento, não importa exatamente o que isso significa - no entanto, você pode ver que uma sintaxe especial no LHS pode ser transformada em algo mais básico no RHS (ou seja, aplicativos de função, lambdas e let's). Essas etapas permitem manter o melhor dos dois mundos:

1. A sintaxe no LHS é mais fácil para o programador (açúcar de sintaxe) expressar as idéias existentes de maneira mais clara
2. No entanto, como o suporte no compilador para construções RHS já existe no compilador, ele não precisa tratá-lo como algo especial fora do analisador e dessugar (exceto para o relatório de erros).

Da mesma forma, em C, você pode imaginar uma regra de reescrita desagradável (devido à sobrecarga do operador etc., não é verdade para C ++):

f->h ~> (*f).h
f[h] ~> *(f + h)

Você pode imaginar escrever todos os programas sem usar ->ou []em C que usam essa construção hoje. No entanto, seria mais difícil para os programadores usá-lo, portanto fornecia açúcar de sintaxe (acho que nos anos 70 também poderia simplificar o trabalho para compiladores). É possivelmente menos claro, pois você pode adicionar tecnicamente a seguinte regra de reescrita perfeitamente válida:

*f ~> f[0] -- * and [] have the same expressiveness 

O açúcar da sintaxe é ruim? Não necessariamente - existe o perigo de que seja usado como culto à carga sem entender um significado mais profundo. Por exemplo, as seguintes funções são equivalentes no Haskell, mas muitos iniciantes escrevem a primeira forma sem entender que estão usando demais o açúcar da sintaxe:

f1 = do x <- doSomething
        return x
f2 = doSomething

Além disso, o açúcar da sintaxe pode complicar demais o idioma ou ser muito estreito para permitir código idiomático generalizado. Também pode significar que a linguagem não é poderosa o suficiente para fazer certas coisas facilmente - pode ser por design (não ofereça aos desenvolvedores ferramentas precisas ou linguagem de nicho muito específica que a adição de uma construção mais poderosa prejudique outros objetivos) ou por omissão - a última O formulário deu o nome errado ao açúcar da sintaxe. Se a linguagem é poderosa o suficiente para usar outras construções sem adicionar açúcar de sintaxe, é considerado mais elegante usá-las.

Eu acho que o exemplo mais óbvio seria a sintaxe "+ =" em C.

i = i + 1;

e

 i +=  1;

faça exatamente a mesma coisa e compile exatamente o mesmo conjunto de instruções da máquina. O segundo formulário salva alguns caracteres digitando, mas, mais importante, deixa muito claro que você está modificando um valor com base no valor atual.

Eu citaria o operador de postagem / prefixo "++" como exemplo canônico, mas percebi que isso era mais do que açúcar sintático. Não há como expressar a diferença entre ++ ie i ++ em uma única expressão usando a i = i + 1sintaxe.

Primeiro, abordarei algumas das outras respostas com um exemplo concreto. O loop for C ++ 11 baseado em intervalo (bem como loops foreach em várias outras linguagens)

for (auto value : container) {
    do_something_with(value);
}

é exatamente equivalente a (ou seja, uma versão açucarada de)

for (auto iterator = begin(container); iterator != end(container); ++iterator) {
    do_something_with(*iterator);
}

Agora, apesar de não adicionar nenhuma nova sintaxe ou semântica abstrata ao idioma, ele tem utilidade real.

A primeira versão torna explícita a intenção (visitando todos os itens de um contêiner). Ele também proíbe comportamentos incomuns, como modificar o contêiner durante a travessia, avançar ainda mais iteratorno corpo do loop ou obter as condições do loop sutilmente erradas. Isso evita possíveis fontes de erros e, ao fazer isso, reduz a dificuldade de ler e raciocinar sobre o código.

Por exemplo, um erro de um caractere na segunda versão:

for (auto iterator = begin(container); iterator <= end(container); ++iterator) {
    do_something_with(*iterator);
}

fornece um erro do passado-final e comportamento indefinido.

Portanto, a versão açucarada é útil precisamente porque é mais restritiva e, portanto, mais simples de confiar e entender.

Segundo, para a pergunta original:

Existe uma diferença real entre a sintaxe e o açúcar sintático?

Não, "açúcar sintático" é uma sintaxe da linguagem (concreta), considerada "açúcar" porque não estende a sintaxe abstrata ou a funcionalidade principal da linguagem. Eu gosto da resposta de Matt Fenwick sobre isso.

Para quem isso importa?

É importante para os usuários do idioma, tanto quanto qualquer outra sintaxe, e nesse açúcar é fornecido para suportar (e de alguma forma abençoar) idiomas específicos.

Finalmente, na questão do bônus

A notação [] facilita essa abstração.

isso se parece muito com a definição de açúcar sintático: suporta (e fornece a bênção dos autores do idioma) usar ponteiros como matrizes. O p[i]formulário não é realmente mais restritivo do que *(p+i), portanto, a única diferença é a comunicação clara da intenção (e um leve ganho de legibilidade).

Qualquer que fosse a conotação original da frase, hoje em dia é principalmente pejorativa, quase sempre formulada como "apenas" ou "apenas" açúcar sintático. É importante apenas para programadores que gostam de fazer as coisas da maneira ilegível e desejam uma maneira concisa de justificar isso para seus colegas. Uma definição daqueles que usam principalmente o termo hoje, do ponto de vista deles, seria algo como:

Sintaxe redundante com outra sintaxe mais amplamente aplicável, a fim de fornecer uma muleta para programadores que realmente não entendem o idioma.

É por isso que você obtém duas conclusões opostas para o mesmo elemento sintático. Seu primeiro exemplo de notação de matriz é usar o significado positivo original do termo, algo semelhante à resposta de Bart. Seu segundo exemplo é defender a notação de matriz contra a acusação de ser açúcar sintático no sentido pejorativo. Em outras palavras, ele argumenta que a sintaxe é uma abstração útil e não uma muleta.