ОСНОВЫ НОТАЦИИ БЭКУСА-НАУРА

THE BASICS OF BACKUS-NAUR NOTATION

Polina Polyanskaya

student, Department KB-2 "Information and analytical systems of cybersecurity",  MIREA - Russian Technological University,

Russia, Moscow

АННОТАЦИЯ

Статья знакомит с формой Бэкуса-Наура (БНФ) — популярным способом описания грамматики языков программирования. Описываются основные элементы БНФ, такие как терминалы и нетерминалы, а также приводятся примеры их применения. Рассказывается о роли БНФ в создании компиляторов и документировании языков. Подчеркиваются достоинства и ограничения этой нотации.

ABSTRACT

The article introduces the Backus-Naur form (BNF), a popular way of describing the grammar of programming languages. The main elements of the BNF, such as terminals and non-terminals, are described, as well as examples of their application. It describes the role of the BNF in creating compilers and documenting languages. The advantages and limitations of this notation are emphasized.

Ключевые слова: БНФ; синтаксический анализ; разработка компиляторов.

Keywords: BNF, syntactic analysis, compiler development.

Форма Бэкуса-Наура (БНФ), также известная как нотация Бэкуса-Наура, является одним из ключевых инструментов в области теории языков программирования. Она используется для описания грамматики формальных языков, таких как языки программирования, а также для определения правил синтаксического анализа этих языков.

Основные элементы формы Бэкуса-Наура включают терминалы, нетерминалы и правила вывода.

Терминалы – это символы, которые непосредственно используются в языке. Например, ключевые слова, операторы и идентификаторы.

Нетерминалы – это абстрактные конструкции, которые определяются через другие нетерминалы и терминалы. Они представляют собой правила грамматики.

Каждое правило состоит из левой части (нетерминал) и правой части (последовательность терминалов и/или нетерминалов). Правило описывает, каким образом можно заменить нетерминал на последовательность других элементов.

Форма Бэкуса-Наура находит широкое применение в различных областях информатики. При создании компиляторов БНФ используется для описания синтаксической структуры языка программирования. Это позволяет автоматически генерировать анализаторы синтаксиса. БНФ также часто применяется для документирования новых языков программирования, так как она предоставляет четкое и понятное описание их синтаксических правил. В теоретическом программировании форма Бэкуса-Наура используется для изучения свойств различных формальных языков.

Преимущества использования БНФ включают: простоту и наглядность представления грамматик, возможность автоматической генерации синтаксических анализаторов, широкую применимость в различных областях информатики, однако у этой нотации есть и свои ограничения. Например, ограниченная выразительная мощность для описания сложных грамматик и трудности в описании контекстно-зависимых аспектов языков.

Таким образом, форма Бэкуса-Наура остается важным инструментом в разработке и анализе языков программирования. Несмотря на некоторые ограничения, ее простота и универсальность делают эту нотацию незаменимой в процессе создания и понимания формальных языков.

Список литературы:

1. Воробьев Л. О. Компилируемый язык описания программ для эмулятора машины Тьюринга // Программная инженерия: методы и технологии разработки информационно-вычислительных систем (ПИИВС-2016) : Сборник научных трудов I научно-практической конференции (студенческая секция), Донецк, 16–17 ноября 2016 года. – Донецк: Донецкий национальный технический университет, 2016. – С. 18-22.
2. Лемиш Д. В. Практическое применение расширенной формы Бэкуса-Наура на примере описания базовых возможностей языка описания вычислительных алгоритмов "овал" // Современное программирование : Материалы V Международной научно-практической конференции, Нижневартовск, 07–08 декабря 2023 года. – Нижневартовск: Нижневартовский государственный университет, 2024. – С. 33-40.