Operational Semantics in Programing Language (編程語言的操作語義)

之前一直不懂什麼是semantics (語義), syntax （句法） 和grammar （語法），也不懂environment （context 上下文）到底指的是什麼。 現在先簡單講下在自然語言下這些都代表了個啥。syntax和grammer是語法，即句子或者短語的組成規則，規定了什麼樣的句子或者短語是合法的句子或短語。一個句子由主謂賓構成即最基本的語法。而語義是指句子符合語法後所表達的意思。符合語法的句子不代表有合適的意思/意義。如 『蘋果 操 牛』這句話 複合基本語法，但沒有表達任何實際意義，我們無法理解蘋果是怎麼能操牛的（什麼你能理解？！那你牛逼。。）。對於編程語言也是同樣道理，在用parser得到合法的abstract syntax tree後，我們想要理解這段程序所表達的含義是什麼，也就是分析它的目的和行爲，而這就是PL中的semantics。再說白點，semantics是一種抽象，我們在後面會發現operational semantics基本是個精簡C語言，那我們爲什麼需要『C語言』來解釋C語言呢？這是有歷史原因的，C語言和羅馬城一樣不是一下子就有的。在C之前還是彙編的時代，那時候的彙編爲了適應底層的硬件實現，還帶了許多諸如出入程序棧，在寄存器之間移動這樣的底層實現細節。C語言抽象了這些細節們解放了程序員。operational semantics也是同理，它抽象了語言的瑣屑和實現細節（無論對象是高級語言還是彙編），類似於高級語言，用來解釋程序是如何運行的。舉個例子，在C代碼中我們寫的a + b是C的合法句法，它代表的意義即a 加上 b, 也就是說翻譯過來同樣是a + b,。但這倆a + b完全是倆碼事了，後者翻譯自前者，是前者的抽象。