我问的是 c#,但我认为它在大多数其他语言中都是一样的。
有没有人对表达式和语句有一个很好的定义,有什么区别?
我问的是 c#,但我认为它在大多数其他语言中都是一样的。
有没有人对表达式和语句有一个很好的定义,有什么区别?
表达式:求值的东西。示例:1+2/x
语句:执行某事的一行代码。示例:转到 100
在最早的通用编程语言(如 FORTRAN)中,区别非常明显。在 FORTRAN 中,语句是一个执行单元,是您所做的事情。它不被称为“线”的唯一原因是因为有时它跨越多条线。一个表达式本身不能做任何事情......你必须将它分配给一个变量。
1 + 2 / X
在 FORTRAN 中是一个错误,因为它什么都不做。你必须用这个表达式做点什么:
X = 1 + 2 / X
FORTRAN 没有我们今天所知道的语法——这个想法是与巴库斯-瑙尔形式 (BNF) 一起发明的,作为 Algol-60 定义的一部分。那时,语义上的区别(“有一个值”与“做某事”)体现在语法中:一种短语是表达式,另一种是语句,解析器可以将它们区分开来。
后来语言的设计者模糊了区别:他们允许句法表达式做事,他们允许有值的句法语句。仍然存在的最早的流行语言示例是 C。C 的设计者意识到,如果允许您评估表达式并丢弃结果,则不会造成任何伤害。在 C 中,每个句法表达式都可以通过在末尾添加一个分号来组成一个语句:
1 + 2 / x;
是一个完全合法的声明,即使绝对不会发生任何事情。类似地,在 C 语言中,表达式可能有副作用——它可以改变一些东西。
1 + 2 / callfunc(12);
因为callfunc
可能只是做一些有用的事情。
一旦您允许任何表达式成为语句,您还可以在表达式中允许赋值运算符 (=)。这就是为什么 C 允许你做类似的事情
callfunc(x = 2);
这将计算表达式 x = 2(将 2 的值分配给 x),然后将其(2)传递给函数callfunc
。
这种表达式和语句的模糊出现在所有 C 衍生物(C、C++、C# 和 Java)中,它们仍然有一些语句(如while
)但允许几乎任何表达式用作语句(在 C# 中仅赋值, call、increment 和 decrement 表达式可以用作语句;请参阅Scott Wisniewski 的回答)。
拥有两个“句法类别”(这是事物陈述和表达式的技术名称)可能会导致重复工作。例如,C 有两种条件形式,语句形式
if (E) S1; else S2;
和表达形式
E ? E1 : E2
有时人们想要不存在的重复:例如,在标准 C 中,只有一条语句可以声明一个新的局部变量——但这种能力非常有用,以至于 GNU C 编译器提供了一个 GNU 扩展,使表达式能够声明一个局部变量也是如此。
其他语言的设计者不喜欢这种重复,他们很早就看到如果表达式可以有副作用和值,那么语句和表达式之间的句法区别就不是那么有用了——所以他们去掉了它. Haskell、Icon、Lisp 和 ML 都是没有句法语句的语言——它们只有表达式。甚至类结构化循环和条件形式也被认为是表达式,它们有值——但不是很有趣的值。
请注意,在 C 中,“=”实际上是一个运算符,它做了两件事:
这是 ANSI C 语法的摘录。你可以看到C语言没有很多不同种类的语句......程序中的大多数语句都是表达式语句,即末尾带有分号的表达式。
statement
: labeled_statement
| compound_statement
| expression_statement
| selection_statement
| iteration_statement
| jump_statement
;
expression_statement
: ';'
| expression ';'
;
表达式是返回值的东西,而语句则不。
举些例子:
1 + 2 * 4 * foo.bar() //Expression
foo.voidFunc(1); //Statement
两者之间的大交易是您可以将表达式链接在一起,而不能将语句链接在一起。
您可以在wikipedia上找到它,但表达式被评估为某个值,而语句没有评估值。
因此,表达式可以在语句中使用,但反之则不行。
请注意,某些语言(例如 Lisp,我相信 Ruby 和许多其他语言)不区分语句与表达式……在此类语言中,一切都是表达式,可以与其他表达式链接。
对于表达式与语句的可组合性(可链接性)的重要差异的解释,我最喜欢的参考是 John Backus 的图灵奖论文,编程可以从 von Neumann 风格中解放出来吗?.
命令式语言(Fortran、C、Java 等)强调构建程序的语句,并将表达式作为一种事后的想法。函数式语言强调表达式。 纯函数式语言具有如此强大的表达式,以至于可以完全消除语句。
可以评估表达式以获取值,而语句不返回值(它们的类型为void)。
函数调用表达式当然也可以被认为是语句,但是除非执行环境有一个特殊的内置变量来保存返回值,否则没有办法检索它。
面向语句的语言要求所有过程都是语句的列表。面向表达式的语言(可能都是函数式语言)是表达式列表,或者在 LISP 的情况下,是一个表示表达式列表的长 S 表达式。
尽管这两种类型都可以组合,但只要类型匹配,大多数表达式都可以任意组合。每种类型的语句都有自己的方式来组成其他语句,如果他们能做到的话。Foreach 和 if 语句需要单个语句或所有从属语句一个接一个地进入语句块,除非子语句允许它们自己的子语句。
语句还可以包含表达式,其中表达式实际上并不包含任何语句。但是,一个例外是 lambda 表达式,它表示一个函数,因此可以包含函数可以包含的任何内容,除非该语言只允许有限的 lambda,例如 Python 的单表达式 lambda。
在基于表达式的语言中,您只需要一个函数表达式,因为所有控制结构都返回一个值(其中很多都返回 NIL)。不需要 return 语句,因为函数中最后计算的表达式是返回值。
简单地说:表达式计算为一个值,而语句则没有。
关于基于表达式的语言的一些事情:
最重要:一切都返回一个值
用于分隔代码块和表达式的花括号和大括号之间没有区别,因为一切都是表达式。但是,这并不妨碍词法作用域:例如,可以为包含其定义的表达式以及其中包含的所有语句定义局部变量。
在基于表达式的语言中,一切都返回一个值。一开始这可能有点奇怪——(FOR i = 1 TO 10 DO (print i))
返回的是什么?
一些简单的例子:
(1)
返回1
(1 + 1)
返回2
(1 == 1)
返回TRUE
(1 == 2)
返回FALSE
(IF 1 == 1 THEN 10 ELSE 5)
返回10
(IF 1 == 2 THEN 10 ELSE 5)
返回5
几个更复杂的例子:
OpenADoor(), FlushTheToilet()
orTwiddleYourThumbs()
将返回某种普通值,例如 OK、Done 或 Success。(FOR i = 1 TO 10 DO (print i))
,for 循环的值为“10”,它使(print i)
表达式被计算 10 次,每次都将 i 作为字符串返回。最后一次通过回报10
,我们最终的答案通常需要稍微改变思维方式才能充分利用基于表达式的语言,因为一切都是表达式这一事实使得“内联”很多东西成为可能
举个简单的例子:
FOR i = 1 to (IF MyString == "Hello, World!" THEN 10 ELSE 5) DO ( LotsOfCode )
是非基于表达式的完美替代品
IF MyString == "Hello, World!" THEN TempVar = 10 ELSE TempVar = 5 FOR i = 1 TO TempVar DO ( LotsOfCode )
在某些情况下,基于表达式的代码允许的布局对我来说感觉更自然
当然,这可能会导致疯狂。作为一个名为 MaxScript 的基于表达式的脚本语言的业余项目的一部分,我设法想出了这个怪物线
IF FindSectionStart "rigidifiers" != 0 THEN FOR i = 1 TO (local rigidifier_array = (FOR i = (local NodeStart = FindsectionStart "rigidifiers" + 1) TO (FindSectionEnd(NodeStart) - 1) collect full_array[i])).count DO
(
LotsOfCode
)
我对这里的任何答案都不满意。我查看了C++ (ISO 2008)的语法。然而,也许为了教学和编程,答案可能足以区分这两个元素(虽然现实看起来更复杂)。
语句由零个或多个表达式组成,但也可以是其他语言概念。这是语法的扩展 Backus Naur 形式(语句摘录):
statement:
labeled-statement
expression-statement <-- can be zero or more expressions
compound-statement
selection-statement
iteration-statement
jump-statement
declaration-statement
try-block
我们可以看到在 C++ 中被视为语句的其他概念。
case
例如是一个标记语句if
if/else
,case
while
, do...while
,for (...)
break
, continue
, return
(可以返回表达式),goto
try/catch
块的语句这是显示表达式部分的摘录:
expression:
assignment-expression
expression "," assignment-expression
assignment-expression:
conditional-expression
logical-or-expression assignment-operator initializer-clause
throw-expression
+
, -
, *
, /
, &
, |
, &&
, ||
, ...)throw
子句也是一个表达式语句是表达式的一种特殊情况,具有void
类型。语言以不同方式处理语句的趋势通常会导致问题,如果它们被适当地概括会更好。
例如,在 C# 中,我们有一Func<T1, T2, T3, TResult>
组非常有用的泛型委托重载。但是我们也必须有一个相应的Action<T1, T2, T3>
集合,并且必须不断地重复通用的高阶编程来处理这种不幸的分叉。
简单的例子 - 在调用另一个函数之前检查引用是否为空的函数:
TResult IfNotNull<TValue, TResult>(TValue value, Func<TValue, TResult> func)
where TValue : class
{
return (value == null) ? default(TValue) : func(value);
}
编译器可以处理存在的可能性TResult
吗void
?是的。它所要做的就是要求 return 后跟一个类型为 的表达式void
。的结果default(void)
将是类型void
,并且传入的 func 需要是形式Func<TValue, void>
(相当于Action<TValue>
)。
许多其他答案暗示您不能像使用表达式那样将语句链接起来,但我不确定这个想法来自哪里。我们可以将;
出现在语句之后的 视为二元中缀运算符,它采用两个类型的表达式void
并将它们组合成一个类型的表达式void
。
语句 -> 顺序遵循的说明
表达式 -> 返回值的求值
语句基本上就像算法中的步骤或指令,语句执行的结果是指令指针的实现(汇编中所谓的)
表达式乍一看并不暗示和执行顺序,它们的目的是评估和返回一个值。在命令式编程语言中,表达式的求值是有顺序的,但这只是因为命令式模型,而不是它们的本质。
语句示例:
for
goto
return
if
(所有这些都意味着将执行行(语句)推进到另一行)
表达式示例:
2+2
(这并不意味着执行的想法,而是评估的想法)
声明,
语句是构建所有 C# 程序的过程构建块。语句可以声明局部变量或常量、调用方法、创建对象或为变量、属性或字段赋值。
由花括号包围的一系列语句构成了一个代码块。方法体是代码块的一个示例。
bool IsPositive(int number)
{
if (number > 0)
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}
C# 中的语句通常包含表达式。C# 中的表达式是包含文字值、简单名称或运算符及其操作数的代码片段。
表达,
表达式是可以评估为单个值、对象、方法或命名空间的代码片段。两种最简单的表达式类型是文字和简单名称。文字是没有名称的常量值。
int i = 5;
string s = "Hello World";
i 和 s 都是标识局部变量的简单名称。当在表达式中使用这些变量时,将检索变量的值并将其用于表达式。
我更喜欢这个词statement
的形式逻辑意义上的意思。它可以改变计算中一个或多个变量的状态,从而能够对它们的值做出真或假的陈述。
我想,当引入新的术语或新词、现有词被“重新利用”或用户不了解他们所描述的现有、既定或“适当”的术语时,计算世界和科学总会出现混乱
这是我找到的最简单答案之一的摘要。
最初由 Anders Kaseorg 回答
语句是执行某些操作的完整代码行,而表达式是计算结果为值的代码的任何部分。
表达式可以使用运算符“水平”组合成更大的表达式,而语句只能通过一个接一个地编写或使用块结构来“垂直”组合。
每个表达式都可以用作语句(其作用是评估表达式并忽略结果值),但大多数语句不能用作表达式。
这些概念的事实基础是:
表达式:一个语法类别,其实例可以评估为一个值。
语句:一个语法类别,其实例可能涉及表达式的评估,并且评估的结果值(如果有)不保证可用。
除了早期几十年 FORTRAN 的最初背景之外,公认答案中的表达式和语句的定义显然都是错误的:
sizeof
永远不会被计算。(顺便说一句,我想在关于 C 材料的答案中添加[需要引用],因为我不记得 DMR 是否有这样的意见。似乎没有,否则应该没有理由在 C 的设计中保留功能重复:值得注意的是,逗号运算符与语句。)
(以下理由不是对原始问题的直接回应,但我觉得有必要澄清这里已经回答的问题。)
然而,我们是否需要通用编程语言中的特定类别的“语句”是值得怀疑的:
begin
在 Scheme 中)或单子结构的语法糖代替。++i + ++i
C 语言中没有意义的观点。)那么为什么要声明呢?反正历史已经是一团糟了。似乎大多数语言设计者都没有仔细选择他们的选择。
更糟糕的是,它甚至给了一些类型系统爱好者(他们对 PL 历史不够熟悉)一些误解,即类型系统必须与更重要的操作语义规则设计有关。
说真的,在许多情况下,根据类型进行推理并没有那么糟糕,但在这种特殊情况下尤其没有建设性。即使是专家也可以搞砸。
例如,有人强调良好类型的性质是反对传统处理无定界延续的核心论点。尽管结论有些合理,并且关于组合函数的见解还可以(但对本质来说仍然过于幼稚),但这个论点并不合理,因为它完全忽略了实践中的“侧通道”方法,例如_Noreturn any_of_returnable_types
(在 C11 中)进行编码Falsum
。 而且严格来说,具有不可预测状态的抽象机器并不等同于“崩溃的计算机”。
陈述是语法上完整的句子。表达式不是。例如
x = 5
读作“x 得到 5”。这是一个完整的句子。编码
(x + 5)/9.0
读作“x 加 5 全部除以 9.0”。这不是一个完整的句子。该声明
while k < 10:
print k
k += 1
是一个完整的句子。请注意,循环头不是;“while k < 10”是从句。
在面向语句的编程语言中,代码块被定义为语句列表。换句话说,语句是一段语法,您可以将其放入代码块中而不会导致语法错误。
维基百科类似地定义了语句这个词
在计算机编程中,语句是命令式编程语言的句法单元,表示要执行的某些操作。用这种语言编写的程序由一系列的一个或多个语句组成
注意后一种说法。(尽管在这种情况下,“一个程序”在技术上是错误的,因为 C 和 Java 都拒绝一个不包含任何语句的程序。)
维基百科将单词表达式定义为
编程语言中的表达式是可以被评估以确定其值的句法实体
然而,这是错误的,因为在 Kotlin 中,throw new Exception("")
它是一个表达式,但在评估时,它只是抛出一个异常,从不返回任何值。
在静态类型的编程语言中,每个表达式都有一个类型。但是,此定义不适用于动态类型的编程语言。
就个人而言,我将表达式定义为一段语法,它可以与运算符或函数调用组合以产生更大的表达式。这其实类似于维基百科对表达的解释:
它是编程语言解释(根据其特定的优先级和关联规则)并计算产生(“返回”,在有状态的环境中)另一个值的一个或多个常量、变量、函数和运算符的组合
但是,问题出在 C 编程语言中,给定一个这样的函数 executeSomething:
void executeSomething(void){
return;
}
是executeSomething()
表达还是陈述?根据我的定义,它是一个语句,因为在微软的 C 引用语法中定义,
您不能以任何方式使用具有 void 类型的表达式的(不存在的)值,也不能将 void 表达式(通过隐式或显式转换)转换为除 void 之外的任何类型
但是同一页清楚地表明这种语法是一个表达式。
语句是一个不返回任何内容的代码块,它只是一个独立的执行单元。例如-
if(a>=0)
printf("Hello Humen,I'm a statement");
另一方面,表达式返回或计算一个新值。例如 -
if(a>=0)
return a+10;//This is an expression because it evalutes an new value;
或者
a=10+y;//This is also an expression because it returns a new value.
为了改进和验证我之前的回答,编程语言术语的定义应在适用时从计算机科学类型理论中解释。
表达式具有不同于底部类型的类型,即它具有值。语句具有 Unit 或 Bottom 类型。
由此可见,一个语句只有在产生副作用时才能在程序中产生任何影响,因为它要么不能返回值,要么只返回不可赋值的 Unit 类型的值(在某些语言中,例如一个 C's void
) 或 (例如在 Scala 中) 可以被存储用于语句的延迟评估。
显然 a@pragma
或 a/*comment*/
没有类型,因此与语句不同。因此,唯一没有副作用的语句类型是非操作。非操作仅可用作未来副作用的占位符。由于声明而导致的任何其他操作都将是副作用。同样,编译器提示,例如@pragma
,不是语句,因为它没有类型。
最准确地说,语句必须具有“副作用”(即命令式),而表达式必须具有值类型(即不是底部类型)。
语句的类型是单位类型,但由于停止定理,单位是虚构的,所以可以说底部类型。
Void
不完全是底部类型(它不是所有可能类型的子类型)。它存在于没有完全健全的类型系统的语言中。这听起来像是一种势利的说法,但诸如方差注释之类的完整性对于编写可扩展软件至关重要。
让我们看看维基百科对这个问题有什么看法。
https://en.wikipedia.org/wiki/Statement_(computer_science)
在计算机编程中,语句是命令式编程语言中最小的独立元素,它表示要执行的某些操作。
许多语言(例如C)对语句和定义进行了区分,语句仅包含可执行代码,定义声明标识符,而表达式仅计算值。