Mx* Language Reference Manual 2016 年 4 月 7 日 1 用词说明 未定义 指中央还没有表态指语言定义中不涉及的部分, 编译器和运行时环境如何表现是未知的 主要是为了给学生实现语言留下足够的空间, 标准测试集里不会出现涉及未定义部分的内容 例如 : 术语 : 源程

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1 Mx* Language Reference Manual 2016 年 4 月 7 日 1 用词说明 未定义 指中央还没有表态指语言定义中不涉及的部分, 编译器和运行时环境如何表现是未知的 主要是为了给学生实现语言留下足够的空间, 标准测试集里不会出现涉及未定义部分的内容 例如 : 术语 : 源程序大小超过 256M 是未定义的 解释 : 我们测试用的源程序大小不会超过 256M 2 程序结构 Mx* 语言由以下要素构成 函数定义 (function definition) 类定义 (class definition) main 函数是 Mx* 程序的顶层结构 (toplevel) 的一部分 程序先按照顺序初始化所有全局变量, 然后从 main 函数开始执行 main 函数没有参数, 返回值为整数 一个程序可以没有 main 函数 全局变量声明 接口定义 (interface definition) 是未定义的例 1: int main() { println("too young too simple."); return 0; 例 2: // 函数调用在顶层结构后 int main() { int i; for (i = 0; i < 3; i++) angry(); return 0; void angry() { print("i'm angry!\n"); 例 3: int Wallace = 1 << 10; class sometimes { int naive; int main() { sometimes keep = new sometimes; keep.naive = 0; while (getint() < Wallace) { 1

2 keep.naive++; return 0; 3.6 常量 逻辑常量 true 为真,false 为假 3 文法规则 3.1 源文件编码 ACSII 编码, 区分大小写 中文字符是未定义的 整数常量整数常量以十进制表示 整数常量不设负数, 负数可以由正数取负号得到 编译器至少应该能处理大小范围在 [ 2 31, 2 31 ) 内的整数 首位为 0 的整数常量是未定义的, 大小超过上述范围的整数是未定义的 3.2 关键字 Reserved Keywords bool int string null void true false if for while break continue return new class 3.3 空白字符的处理空格 制表符 回车符和换行符在源文件中除了区分词素 (Token) 外没有其他含义 字符串常量字符串常量是由双引号括起来的字符串 字符串长度最小为 0, 超过 255 长度的字符串是未定义的 字符串中的所有字符必须是可示字符 (printable character), 空格或者转义字符中的一种 转义字符有三个 :\n 表示换行符,\\ 表示反斜杠,\ 表示双引号 其余出现在 C++ 语言里的转义字符是未定义的 空值常量 null 用来表示引用类型没有指向任何值 3.4 注释从 // 开始到本行结束的内容都会被作为注释 3.5 标识符标识符的第一个字符必须是英文字母, 第二个字符开始可以是英文字母 数字或者下划线 标识符区分大小写 长度超过 64 个字符的标识符是未定义的 数组常量 4 运算符 4.1 算术运算符 + - * / % 4.2 关系运算符 < > ==!= >= <= 2

3 4.3 逻辑运算符 &&! 4.4 位运算符 << >> ~ ^ & 定义右移为算术右移 例如 >> 3 == 赋值运算符 = 其他类似于 += 的 augmented assignment 的运算是未定义的 4.6 自增运算符和自减运算符 分量运算符. 4.8 下标运算符 [] 4.9 括号 () 圆括号可以用于 calling functions 和 subexpression grouping 5 数据类型 5.1 基础类型 bool 类型略 int 类型略 void 类型 void 类型是用来表示函数没有返回值的特殊类型 只能在定义函数的返回值类型时使用 如果想说明一个函数没有参数, 不必写 void, 直接让参数列表为空即可 string 类型字符串类型属于引用类型 字符串本身不能改变 (immutable) 5.2 复合类型 数组数组是可以动态创建的引用类型, 长度无需在声明时确定 数组长度超过 是未定义的 string[] vec; vec = new string[10]; 注意 java 声明数组时, 既可以写 int[] a, 也可以写 int a[], 不支持后者的书写习惯 数组的内建方法 int size() 该方法可以返回数组的长度 如果数组为 null, 结果是未定义的 4.10 优先级和 C 语言一致 运算符的优先级从高到低大致是 : 单目运算符 算术运算符 关系运算符 逻辑运算符 条件运算符 赋值运算符 交错数组我们使用交错数组 (Jagged Array) 来达到多维数组的效果 交错数组就是数组的数组 交错数组的申明方法和 C# 保持一致 3

4 int[][] matrix; 交错数组的创建语句如下 : int[][] graph = new int[3][]; graph[0] = null; graph[1] = new int[10]; graph[2] = new int[30]; 需要先创建最外层数组的空间, 然后再创建内层数组的空间 7 表达式 7.1 单目表达式单目表达式有常量, 标识符变量名 正在定义中 7.2 双目表达式正在定义中 方便声明多维数组的文法糖 int[][] matrix = new int[3][4]; 这个文法糖产生的效果是未定义的 支持交错数组的主流语言中,C# 不支持这么做,Java 支持 6 类 类的定义通过以下形式 class 类名 { 类型 1 字段名 1; 类型 2 字段名 2; 以下面向对象的基本特性都是未定义的 用户自定义类的方法 private 修饰符 继承 抽象类或接口 构造函数 多态 成员的默认初始化语句 析构函数 8 语句 8.1 声明语句类型变量名 ; 或者类型变量名 = 初始表达式 ; Java 约定, 如果没有初始表达式, 则变量的初始值为 0 或 null, 我们对此类行为没有定义 8.2 表达式语句表达式 ; 8.3 条件语句 if ( 表达式 1) 语句 1 else if ( 表达式 2) 语句 2 else 语句 3 判断表达式不能为空, 且类型必须为 bool 4

5 8.4 循环语句 while ( 表达式 ) 语句 while 的判断表达式不能为空, 且类型必须为 bool for ( 表达式 1; 表达式 2; 表达式 3) 语句 for 语句的表达式比较特殊, 判断表达式可以为空, 但如果不空的情况下, 类型必须为 bool string getstring(); 从标准输入流里读取一行字符并返回 int getint(); 从标准输入流里读取一个整数并返回, 如果输入流 里并不是一个合法的整数, 结果是未定义的 string tostring(int i); 将一个整数转化为字符串 8.5 跳转语句 return 表达式 ; break; continue; 9 函数 9.1 函数定义类型函数名 ( 参数序列 ) { Mx* 没有方法声明函数的签名, 也不支持在一个函数内嵌套申明另一个子函数或类 9.2 内建函数内建函数是指系统直接提供给用户的函数, 不需要申明就可以使用 void print(string str); 向标准输出流中输出字符串 str void println(string str); 向标准输出流中输出字符串 str, 并在结尾处加上换行符 10 字符串 // 错误! 字符串不能赋值 null string str = null; // 正确 string[] str_arr = null; 10.1 运算符语义 + 表示两个字符串的拼接 == 比较的是两个字符串内容是否完全一致, 而不是比较内存地址 < 比较字典序大小, 其余关系运算符同理 运算符的表现是未定义的 10.2 字符串的内建方法 int length() 返回字符串长度 string substring(int left, int right) 返回下标从 left 开始到 right 结束的子串 int parseint(); 5

6 如果字符串的前缀是一个整数, 则返回这个整数, 不然结果未定义 int ord(int pos); 返回字符串中的第 pos 位上的字符的 ASCII 码 位置从 0 开始编号 10.3 字符串常数的内建方法形如 "Four score and seven years ago".length(); 这样的表达式, 所产生的效果是未定义的 编译器可以报错, 也可以返回该字符串常数的长度 11 null 的用法 null 表示数组或者某个对象为空, 不能用在 int, bool 和 string 上 : 如果数组已经为空, 再引用其某个下标, 结果是未定义的 用户定义函数入口会引入一个新的作用域 用户定义类的入口会引入一个新的作用域, 该作用域里申明的所用成员, 作用域为整个类 全局变量和局部变量不支持前向引用, 作用域为声明开始的位置直到最近的一个块的结束位置 函数和类的声明都应该在顶层, 作用域为全局, 支持前向引用 14 命名空间 所有符号共享一个命名空间, 所以在同一个作用域里, 变量, 函数, 和 class, 都不能同名 不同作用域的时候, 内层作用域可以遮蔽外层作用域的名字 不允许任何函数重载 12 左值表达式 以下表达式称为左值表达式 : 单个变量标识符 形如 xxx[yyy] 的表达式 形如 xxx.yyy 的表达式 13 作用域规则 Scope Rule 一个符号起作用的那一段程序区域称为这个变量的作用域 在一段语句中, 由 { 和 组成的块会引进一个新的作用域 6