c++ - D 的语法真的是上下文无关的吗？

Question

几个月前我在 D 新闻组上发布了这个，但由于某种原因，答案从未真正说服我，所以我想我会在这里问。

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The grammar of D is apparently context-free .

The grammar of C++, however, isn't (even without macros). (请仔细阅读!)

现在，我对编译器、词法分析器和解析器一无所知(官方)。我所知道的都是我在网上学到的。
以下是(我相信)我对上下文的理解，用不那么技术性的术语:

The grammar of a language is context-free if and only if you can always understand the meaning (though not necessarily the exact behavior) of a given piece of its code without needing to "look" anywhere else.

或者，更严格地说，更少:

The grammar cannot be context-free if I need I can't tell the type of an expression just by looking at it.

因此，例如，C++ 未通过上下文无关测试，因为 confusing<sizeof(x)>::q < 3 > (2) 的含义 取决于q 的值 。

到目前为止，一切都很好。

现在我的问题是:D 也可以这样说吗？

在 D 中，可以通过 Value[Key] 创建哈希表。声明，例如

int[string] peoplesAges;   // Maps names to ages

静态数组可以用类似的语法定义:

int[3] ages;   // Array of 3 elements

而且模板可以用来使它们混淆:

template Test1(T...)
{
    alias int[T[0]] Test;
}

template Test2(U...)
{
    alias int[U] Test2;  // LGTM
}

Test1!(5) foo;
Test1!(int) bar;
Test2!(int) baz;  // Guess what? It's invalid code.

这意味着我无法说出T[0] 的含义。或 U只需查看它(即它可能是一个数字，它可能是一种数据类型，或者它可能是一个天知道的元组)。我什至无法判断表达式在语法上是否有效(因为 int[U] 肯定不是——你不能拥有一个以元组作为键或值的哈希表)。

我尝试为 Test 创建的任何解析树fail 没有任何意义(因为它需要知道节点是否包含数据类型与文字或标识符)除非它 延迟 结果直到值T是已知的(使其依赖于上下文)。

鉴于此，D 实际上是上下文无关的，还是我误解了这个概念？

为什么/为什么不？

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更新:

我只是想发表评论:看到答案真的很有趣，因为:

• 一些答案​​声称 C++ 和 D 不能是上下文无关的
• 一些答案​​声称 C++ 和 D 都是上下文无关的
• 一些答案​​支持 C++ 是上下文相关的，而 D 不是的说法
• 还没有人声称 C++ 是上下文无关的，而 D 是上下文相关的 :-)

我不知道我是在学习还是变得更加困惑，但无论哪种方式，我都很高兴我提出这个问题...感谢大家抽出宝贵时间回答!

Answer 1

上下文无关首先是生成语法的属性。这意味着非终结符可以生成的内容不取决于非终结符出现的上下文(在非上下文无关生成语法中，“由给定非终结符生成的字符串”的概念通常是困难的界定)。这不会阻止两个非终结符生成相同的符号串(因此相同的符号串出现在具有不同含义的两个不同上下文中)并且与类型检查无关。

通常将上下文无关定义从语法扩展到语言，如果至少有一个上下文无关语法描述一种语言，则该语言是上下文无关的。

在实践中，没有一种编程语言是上下文无关的，因为诸如“变量必须在使用之前声明”之类的东西不能被上下文无关语法检查(它们可以被其他一些语法检查) .这还不错，实际上要检查的规则分为两部分:您要使用语法检查的规则和您在语义通行证中检查的规则(并且这种划分还允许更好的错误报告和恢复，因此有时您希望在语法中接受比可能的更多的内容，以便为您的用户提供更好的诊断)。

人们说 C++ 不是上下文无关的意思是，这种划分不可能以方便的方式进行(方便包括作为标准“几乎遵循官方语言描述”和“我的解析器生成器工具支持这种划分”；允许语法有歧义并通过语义检查来解决歧义是一种相对简单的方法来为 C++ 进行剪切并完全遵循 C++ 标准，但它当您依赖不允许歧义语法的工具时很不方便，当您拥有这样的工具时，它很方便)。

我对 D 知之甚少，无法知道在带有语义检查的上下文无关语法中是否存在方便的语言规则切割，但您所展示的远不能证明没有。