Синтаксис мови програмування: порівняння мов та чим відрізняється від code style

Що таке синтаксис мови програмування?

Синтаксис мови програмування — це набір правил, які визначають спосіб написання коду. Кожна мова має свій унікальний синтаксис, який складається з команд, операторів, функцій і структур даних.

Синтаксису протиставляється семантика мови, яка визначає значення написаного мовою програмного коду. Вона описує, як код має взаємодіяти з іншими елементами програми (змінними, функціями, класами та модулями).

Що означає «простий синтаксис»?

Синтаксис називають простим, якщо мова програмування має мало правил і синтаксичних конструкцій, та їх нескладно запам’ятати — як у Small Basic або Python. Тому мови програмування з простим синтаксисом рекомендують новачкам у кодингу.

Також, оскільки простий синтаксис легше читати, код, написаний мовою програмування з таким синтаксисом, простіше налагоджувати.

Навіщо його вивчати?

Вивчення синтаксису мови — ключовий елемент опанування мови програмування. Тільки так ви зможете створювати працездатні застосунки, вебсайти та інші програми.

Крім того, знання синтаксису допомагає розробникам писати чистий та зрозумілий код, покращувати й оптимізувати його.

Приклади правил синтаксису

Простий приклад правил синтаксису — використовувати крапку з комою наприкінці кожного рядка коду в мові програмування C++. Якщо її не поставити, компілятор спрацює некоректно і не зможе гарантувати правильну роботу вашого коду.

Інший приклад — використовувати дужки, щоб визначити область дії змінних у мові програмування Java. Правило гарантує, що змінні створяться тільки в потрібних областях видимості та не перезапишуть інші змінні.

Щоб краще зрозуміти, який вигляд мають та чим відрізняються синтаксиси, візьмемо шматок коду, що розв’язує задачу знаходження числа Фібоначчі за індексом n і написаний різними мовами.

Числа Фібоначчі — це послідовність чисел, у якій кожне наступне число дорівнює сумі двох попередніх. Наприклад: (0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21). Якщо викликати функцію fibonacci(5), то вона поверне значення 5, оскільки це п’яте число в послідовності Фібоначчі.

Python

Python — високорівнева мова програмування, синтаксис якої вважається одним із найпростіших. Приклади правил:

• основне правило синтаксису Python — для розділення блоків коду замість фігурних дужок використовувати відступи (табуляцію);
• усі рядки коду, що знаходяться на одному рівні відступу, відносяться до одного блоку коду;
• кожен оператор закінчується переходом на новий рядок;
• назви змінних можуть містити літери, цифри та символ підкреслення, але не можуть починатися з цифри.

Код, що вирішує задачу знаходження числа Фібоначчі за індексом n, на Python:

def fibonacci(n):
    a, b = 0, 1
    for _ in range(n):
        a, b = b, a + b
    return a

JavaScript

JavaScript — широко використовувана мова програмування, яка підходить для створення динамічних вебсайтів і програм. Приклади правил:

• основне правило синтаксису JavaScript — в кінці кожної інструкції використовувати точку з комою;
• у JavaScript не потрібно використовувати відступи або фігурні дужки для поділу блоків коду, але це часто роблять, щоб підвищити його читабельність;
• назви змінних можуть містити літери, цифри та символи підкреслення, але не можуть починатися з цифри.

Код на JavaScript:

function fibonacci(n) {
    let a = 0;
    let b = 1;
    for (let i = 0; i < n; i++) {
        const temp = a;
        a = b;
        b = temp + b;
    }
    return a;
}

Java

Java — мова програмування, якою пишуть десктопні, мобільні та вебзастосунки. Приклади правил синтаксису:

• Усі інструкції повинні закінчуватися крапкою з комою. Компілятор Java використовує цей знак для розділення інструкцій і видасть помилку, якщо ; відсутній.
• Імена змінних у Java чутливі до регістру. Наприклад, змінна з іменем value і змінна з іменем Value — це різні змінні.
• Функції оголошують із використанням ключових слів public або private. За ними слідує тип даних, що повертається функцією, її ім’я та параметри. При цьому параметри прописують у круглих дужках.
• Блоки коду виділяють фігурними дужками. Так визначають межі, наприклад, функції або циклу.

Код на Java:

public class Fibonacci {
    public static int fibonacci(int n) {
        if (n <= 1) {
            return n;
        }
        return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
    }
}

C++

C++ — мова програмування, широко використовувана для створення десктопних застосунків, ігор та операційних систем. Приклади правил синтаксису:

• Основне правило синтаксису C++ — наприкінці кожної інструкції використовувати крапку з комою.
• Для поділу блоків коду використовують фігурні дужки.
• У C++ існує сувора типізація змінних. Це означає, що вказати тип даних змінної потрібно до її використання.
• Назви змінних можуть містити літери, цифри та символ підкреслення, але не можуть починатися з цифри.

Код на C++:

#include <iostream>
using namespace std;

int fibonacci(int n) {
    if (n <= 1) {
        return n;
    }
    return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
}

int main() {
    int n = 10;
    cout << "Fibonacci series:" << endl;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        cout << fibonacci(i) << endl;
    }
    return 0;
}

Ruby

Ruby — об’єктно-орієнтована мова програмування, яку часто використовують для веброзробки.

• основне правило синтаксису Ruby — використовувати ключові слова для оголошення змінних, класів і функцій;
• Блоки коду виділяють ключовими словами do і end або фігурними дужками;
• Ruby має динамічну типізацію змінних, тобто тип змінної може змінюватися в процесі виконання програми;
• Назви змінних у Ruby можуть містити букви, цифри та символ підкреслення, але чутливі до регістру.

Код на Ruby:

def fibonacci(n)
  return n if n <= 1
  fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2)
end

n = 10
puts "Fibonacci series:"
n.times do |i|
  puts fibonacci(i)
end

Різниця між синтаксисом і code style

Синтаксис мови програмування часто плутають із code style. Але якщо синтаксис — це набір правил, що визначають, як написати код мовою програмування і не залежать від проєкту, то правила code style визначають якраз форматування коду конкретного ПЗ.

Правила code style можуть включати: відступи, іменування змінних, використання коментарів та інші елементи форматування. При цьому code style не є частиною синтаксису мови програмування і може легко змінюватися командою розробників проєкту.

Інші ключові відмінності синтаксису і code style:

1. Синтаксис — це обов’язкові правила, необхідні, щоб код працював. Code style потрібен для зручності та читабельності коду в рамках конкретного проєкту.
2. Синтаксис формально визначають у документації до мови програмування. Про code style команда розробників домовляється неформально.
3. У синтаксису та code style різні рівні абстракції. Правила синтаксису зачіпають нижчий рівень абстракції, а code style — вищий.

Щоб код був чистим та зрозумілим, синтаксис та code style мають відповідати один одному.

Порівняння синтаксису в мовах програмування

Хоча різні мови програмування мають різний синтаксис, у всіх них є спільні концепції: змінні, оператори, функції та структури даних. Також ці концепції виконують одне й те саме завдання — управління та обробку даних на комп’ютері.

Проте рівень складності різних мов може істотно відрізнятися.

Наприклад, у Python дуже зрозумілий синтаксис, який робить цю мову доступною для новачків у програмуванні. А код на C++ і Java пишеться за складнішими правилами, тому ці мови не рекомендують вчити початківцям.

Висновок

Синтаксис мови програмування — це її ключова властивість. Правильно використовуваний синтаксис гарантує, що код працюватиме коректно, а також легко читатиметься іншими програмістами.

Незважаючи на те, що різні мови програмування мають свої унікальні синтаксичні конструкції, знання основних концепцій однієї з них може допомогти в опануванні будь-якої іншої.