Denotationssemantik

Definition - Was bedeutet Denotational Semantics?

In der Informatik ist die Denotationssemantik ein Ansatz, um Systemen und Programmiersprachen eine mathematische Bedeutung zu verleihen. Mit anderen Worten, die Denotationssemantik ist eine formale Technik zum Ausdrücken der semantischen Definition einer Programmiersprache.

Die Methodik wurde in den 1960er Jahren an der Universität Oxford von Christopher Stracheys Programming Research Group entwickelt und umfasst Notationseleganz und mathematische Genauigkeit. Obwohl ursprünglich als Analysewerkzeug konzipiert, wurde die Denotationssemantik als Werkzeug für die Implementierung und das Sprachdesign verwendet.

Technische.me erklärt die Denotational Semantics

In der Denotationssemantik besteht die Grundidee darin, jede mit einer Programmiersprache verknüpfte syntaktische Entität in eine Form einer mathematischen Entität abzubilden und Programmiersprachenkonstrukte in mathematische Objekte zu übersetzen.

Die denotationale semantische Definition besteht aus fünf Teilen:

  • Semantische Gleichungen
  • Syntaktische Kategorien
  • Semantische Funktionen
  • Backus-Normalform (BNF), die die Struktur der syntaktischen Kategorien definiert
  • Wertdomänen

Die Denotationssemantik wurde für moderne Sprachen entwickelt, die Merkmale wie Ausnahmen und Parallelität aufweisen. Eines der wichtigen Merkmale der Denotationssemantik ist, dass die Semantik kompositorisch sein sollte, was bedeutet, dass die Bezeichnung einer Programmierphrase aus den Bezeichnungen ihrer Unterphrasen konstruiert werden kann.

Mit der Denotationssemantik sind einige deutliche Vorteile verbunden. Dies ist der einfachste Mechanismus zur Beschreibung der Bedeutung kleinerer Programme im Vergleich zu anderen Alternativen. Die Denotationssemantik kann den Zustand in Programmen erklären. Die Denotationssemantik ist jedoch in der Regel sehr komplex, um erweiterte Funktionen wie goto-Anweisungen und Rekursionen zu beschreiben.