Οι πλήρεις γλώσσες που δεν έχουν τραβήξει είναι σκόπιμα περιορισμένες γλώσσες που * δεν μπορούν να υπολογίσουν οτιδήποτε μπορεί να κάνει μια μηχανή Turing. Αυτός ο περιορισμός, εκπληκτικά, μπορεί να είναι μια δύναμη σε ορισμένα πλαίσια.
Πλεονεκτήματα:
* Εγγυημένη τερματισμός: Δεδομένου ότι δεν μπορούν να εκτελέσουν αυθαίρετους βρόχους, οι μη πλήρεις γλώσσες δεν εγγυώνται ότι οποιοδήποτε πρόγραμμα που γράφτηκε σε αυτά τελικά θα τερματίσει. Αυτό είναι κρίσιμο για τα συστήματα σε πραγματικό χρόνο, τα συστήματα κρίσιμης σημασίας για την ασφάλεια και τα συστήματα όπου οι άπειροι βρόχοι είναι απαράδεκτοι.
* Προβλεπιμότητα: Λόγω της περιορισμένης φύσης τους, η συμπεριφορά των προγραμμάτων που γράφονται σε αυτές τις γλώσσες είναι συχνά ευκολότερη στην πρόβλεψη και την ανάλυση. Αυτό τους καθιστά πολύτιμους για επίσημη επαλήθευση, αποδεικνύοντας ιδιότητες σχετικά με τη συμπεριφορά του συστήματος και το σφάλμα.
* Ασφάλεια: Η περιορισμένη φύση περιορίζει τη δυνατότητα για κακόβουλο κώδικα να εκτελεί επιβλαβείς ενέργειες (π.χ. γραφή σε αυθαίρετες θέσεις μνήμης, κάνοντας συνδέσεις δικτύου). Είναι συχνά ασφαλέστερα για εκτέλεση σε περιβάλλοντα sandboxed. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό όταν ασχολείσαι με μη αξιόπιστες εισροές.
* Ειδικότητα τομέα: Οι μη πλήρεις γλώσσες μπορούν να σχεδιαστούν για να είναι εξαιρετικά εξειδικευμένες για έναν συγκεκριμένο τομέα. Αυτή η εξειδίκευση μπορεί να οδηγήσει σε πιο συνοπτικό, εκφραστικό και ευκολότερο να κατανοήσει τον κώδικα εντός αυτού του τομέα. Για παράδειγμα, μια γλώσσα διαμόρφωσης μπορεί να επικεντρωθεί αποκλειστικά στον καθορισμό των δομών και των σχέσεων δεδομένων, όχι στον γενικό υπολογισμό.
* απόδοση: Η απλοποιημένη φύση μπορεί να επιτρέψει ορισμένες βελτιστοποιήσεις που είναι αδύνατες ή δύσκολο να επιτευχθούν στις γλώσσες Turing-Complete.
* Τυπική επαλήθευση: Η περιορισμένη φύση αυτών των γλωσσών τους καθιστά επιδεκτικοί στην επίσημη επαλήθευση. Οι μαθηματικές τεχνικές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να αποδειχθούν ιδιότητες σχετικά με την εκτέλεση της γλώσσας, εξασφαλίζοντας την απουσία ορισμένων σφάλματος ή απροσδόκητων συμπεριφορών.
Περιορισμοί:
* Περιορισμένη εκφραστικότητα: Ο πιο προφανής περιορισμός είναι ότι δεν μπορούν να εκφράσουν όλους τους πιθανούς υπολογισμούς. Είναι θεμελιωδώς ανίκανοι να εκτελούν καθήκοντα που απαιτούν αυθαίρετους βρόχους, επανάληψη ή σύνθετους αλγόριθμους.
* Αδυναμία επίλυσης σύνθετων προβλημάτων απευθείας: Προβλήματα που απαιτούν υπολογισμό γενικού σκοπού δεν μπορούν να λυθούν εξ ολοκλήρου εντός μιας μη πλήρους γλώσσας που δεν είναι πλήρης.
* Εξάρτηση από εξωτερικά συστήματα: Τα σύνθετα καθήκοντα συχνά απαιτούν αλληλεπίδραση με εξωτερικά συστήματα ή γλώσσες Turing-Complete. Η μη πλήρης γλώσσα που δεν είναι πλήρης γλώσσα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διαμόρφωση, τον ορισμό των δεδομένων ή την απλή επεξεργασία, ενώ η βαριά ανύψωση γίνεται αλλού.
* Αυξημένη πολυπλοκότητα συνδυασμένων συστημάτων: Ενώ οι μεμονωμένες ενότητες μπορεί να είναι απλούστερες, η ενσωμάτωση μιας μη πλήρους γλώσσας που δεν είναι πλήρης γλώσσα με ένα πλήρες Turing, μπορεί κανείς να αυξήσει τη συνολική πολυπλοκότητα του συστήματος, ειδικά όσον αφορά την ανταλλαγή επικοινωνίας και δεδομένων.
* Καμπύλη μάθησης για συγκεκριμένους τομείς: Ενώ οι γλώσσες που ειδικά για τον τομέα μπορούν να είναι ευκολότερο να μάθουν μέσα στον τομέα τους, η κυριαρχία πολλαπλών τέτοιων γλωσσών για διαφορετικές εργασίες μπορεί να δημιουργήσει μια πιο απότομη καμπύλη μάθησης από την εκμάθηση μιας γλώσσας γενικής χρήσης.
Παραδείγματα πλήρων γλωσσών που δεν έχουν τραβήξει και τις περιπτώσεις χρήσης τους:
* Τακτικές εκφράσεις (regex): Χρησιμοποιείται για αντιστοίχιση προτύπων σε κείμενο. Εγγυημένη για να τερματίσει, αλλά δεν μπορεί να εκτελέσει αυθαίρετες μετασχηματισμούς συμβολοσειρών.
* html/xml/json: Οι γλώσσες σήμανσης που χρησιμοποιούνται κυρίως για τον καθορισμό των δομών δεδομένων. Περιγράφουν *δεδομένα *, όχι *αλγόριθμους *.
* SQL (χωρίς αποθηκευμένες διαδικασίες/επανάληψη): Ενώ το SQL μπορεί να εκτελέσει χειρισμό δεδομένων, τα βασικά ερωτήματα SQL (χωρίς χαρακτηριστικά που εισάγουν βρόχους ή αναδρομικές εκμεταλλεύσεις) δεν είναι πλήρεις.
* Γλώσσες διαμόρφωσης (Yaml, Toml): Χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό των ρυθμίσεων διαμόρφωσης. Εστίαση στον ορισμό και τις σχέσεις δεδομένων.
* Γλώσσες shader (GLSL, HLSL): Αρχικά σχεδιασμένο για απλές εργασίες επεξεργασίας γραφικών, πολλοί έχουν εξελιχθεί προς την πληρότητα του Turing. Ωστόσο, οι παλαιότερες εκδόσεις και τα περιορισμένα προφίλ ήταν σκόπιμα μη-turing πλήρης για να εξασφαλιστεί η ντετερμινιστική και προβλέψιμη απόδοση.
* Περιγραφή δεδομένων Γλώσσες (Buffers Protocol, Avro): Καθορίστε σχήματα δεδομένων για σειριοποίηση και ανταλλαγή δεδομένων.
Συνοπτικά:
Οι πλήρεις γλώσσες που δεν είναι πλήρεις γλώσσες είναι ένα ισχυρό εργαλείο για την οικοδόμηση συγκεκριμένων ειδών συστημάτων όπου η τερματισμός, η προβλεψιμότητα, η ασφάλεια και η εξειδίκευση τομέα είναι υψίστης σημασίας. Ωστόσο, η περιορισμένη εκφραστικότητα τους σημαίνει ότι συχνά πρέπει να ενσωματωθούν στα συστήματα Turing-Complete για να δημιουργήσουν πιο πολύπλοκες και γενικές εφαρμογές. Το κλειδί είναι να κατανοήσουμε τα συμβιβασμούς και να επιλέξουμε το σωστό εργαλείο για τη δουλειά.
Πνευματικά δικαιώματα © Γνώση Υπολογιστών Όλα τα δικαιώματα κατοχυρωμένα