Что такое ограничения в статической семантике?

Question

Что касается разработки программного обеспечения на основе моделей. Насколько мне известно, статическая семантика определяет критерии правильности построения модели.

Однако я не могу вспомнить реальных примеров. Итак, какие примеры из реального мира помогут мне лучше понять это?

Answer 1

Статическая семантика действительно может рассматриваться как "критерий правильности построения модели". Каковы эти критерии, полностью зависит от языка (моделирования), который они описывают.

Статическая семантика тесно связана с проверкой типов. Под словосочетанием "Статическая семантика" мы обычно подразумеваем формальное описание критериев, которые делают программу / модель правильно сформированной, в то время как проверка типов - это исполняемая реализация такого описания, которая может использоваться для проверки реальных моделей.

В качестве примера представьте язык с синтаксическими конструкциями Expr.Plus = Expr "+" Expr. Возможное правило (написанное неформально), подтверждающее правильность формирования, может быть следующим:

Если (e1 правильно сформирован с типом Num()) и (e2 правильно сформирован с типом Num()), тогда Plus(e1, e2) правильно сформирован с типом Num().

Более сложный пример такого правила: Если (c правильно сформирован с типом Bool()) и (e1 правильно сформирован с типом T (где T - это переменная типа, а не конкретный тип)) и (e2 правильно сформирован с типом T), тогда If(c, e1, e2) хорошо напечатан с типом T.

Для лучшего знакомства с этим стилем написания семантики (включая формальную нотацию) см., Например, эти слайды (особенно из 35).

Однако статическая семантика может быть намного шире, чем просто проверка выражений сложения. Представьте себе язык моделирования, который моделирует отопительную установку здания. Правило в своей семантике может указывать, что модель правильно сформирована только в том случае, если все концы клапана соединены (поэтому утечки невозможны).

Более того, статическая семантика отличается от грамматики тем, что она обычно включает нелокальные / контекстно-зависимые ограничения / проверки (например, разрешение имен).

Наконец, статическая семантика отличается от динамической семантики тем, что последняя описывает, как вычислить значение из (правильно сформированной) модели.