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PNP is not Pseudocode
MIT License
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Linguagem de Programação Educacional PNP

Versão: 0.0.1 License: MIT

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PNP is not Pseudocode

Especificação: PNP

Versão: 0.1

Status: Alpha

Lançamento: Agosto 2019

A linguagem de programação PNP (PNP não é Pseudocódigo, ou simplesmente PNP is not Pseudocode) é inspirada em Pseudocódigo. Originalmente, Pseudocódigo é uma linguagem informal de alto nível para descrever princípios e esboços de algoritmos. Devido a sua legibilidade, Pseudocódigo é amplamente utilizado no meio acadêmico, científico e para elaboração para documentação técnica, onde a compreensão do algoritmo é mais importante que a linguagem que será utilizada para a implementação.

Como seu nome já sugere, Pseudocódigo (código falso) não representa uma linguagem de programação real devido ao seu alto grau de abstração e informalidade. Linguagens de programação são linguagens formais (RAMOS; NETO; VEGA, 2009), por isso, algumas adaptações foram realizadas a partir do Pseudocódigo para a especificação da linguagem PNP, de onde surge a sigla da linguagem.

Para manter a simplicidade e garantir legibilidade do código fonte entre estudantes e profissionais com diversos níveis de conhecimento em computação, PNP é uma linguagem procedural sem suporte a orientação a objetos. A proposta é conceber uma linguagem para fins acadêmicos e não para ser utilizada em produção ou algum projeto de grande porte.

Por ser uma linguagem com alto nível de abstração, detalhes de representação da máquina não estão disponíveis através da linguagem. Isto significa que o gerenciamento de armazenamento será abstraído para evitar problemas de segurança de alocação e desalocação.

O PNP é uma linguagem de programação fortemente e estaticamente tipada. Isto é, todas as variáveis são declaradas explicitamente com um tipo específico de dado que deverá permanecer o mesmo até o fim. Esta especificação distingue os erros de tempo de compilação que podem e devem ser detectados em tempo de compilação e aqueles que ocorrem em tempo de execução. No escopo deste projeto, o tempo de compilação consiste em traduzir programas em uma representação PNP para WebAssembly.

Exemplos

Exemplo Olá Mundo em PNP:

procedimento saudar
entrada
  saudacao: string;
inicio
   frase: string;
   frase <- saudacao + ", mundo!";
   escreva(frase);
fim

procedimento principal

inicio
  ciao: string;
  ciao <- "Olá";
  saudar(ciao);
fim

Para calcular a sequência de Fibonacci:

procedimento calcular_fib
entrada
 termo: inteiro;
saida
 j: inteiro;

inicio
  i, k, t: inteiro;
  i <- 0;
  se (termo = 0) entao
    j <- 0;
  senao
    j <- 1;
    para k de 1 ate termo repita
      t <- i + j;
      i <- j;
      j <- t;
    fim
  fim
fim

procedimento principal
inicio
  n: inteiro;
  frase: string;
  calcular_fib(5, n);
  frase <- "O quinto termo da sequência de Fibonacci é: " + n;
  escreva(frase);
fim

Vamos supor que o trecho acima seja salvo em um arquivo chamado fibonacci.pnp. Para compilar o arquivo basta utilizar o comando:

$ pnp fibonacci.pnp

Ao final da compilação, se não ocorrer nenhum erro, será gerado um arquivo no formato WebAssembly com a extensão .wasm.

Gramáticas

Gramáticas são sistemas baseados em regras através dos quais é possível sintetizar o conjunto das cadeias que compõem determinada linguagem.

Gramáticas livres de contexto

Assim como nas linguagens informais, as linguagens formais também são especificadas através de gramáticas. Chamadas de gramáticas livres de contexto, as gramáticas das linguagens formais são descritas utilizando notações matemáticas que evitam ambiguidade e exerce rigor em sua definição. Uma gramática livre de contexto especifica a sintaxe de uma linguagem e pode ser utilizada para auxiliar na tradução de programas fonte para programas objeto na compilação.

Uma gramática G livre de contexto possui quatro componentes:

Desta forma, é possível representar a gramática G como:

G = (N, ∑, P, S)

Gramática Léxica

A gramática léxica para o PNP é descrita ao longo da seção ESTRUTURA LÉXICA. Essa gramática tem como símbolos terminais o conjunto de caracteres Unicode. Elementos de entrada, com exceção do espaço em branco e comentários, formam os tokens -- símbolos terminais para a gramática sintática. Tokens são formados por identificadores, palavras reservadas, literais, separadores e operadores.

Gramática Sintática

A gramática sintática obtém os símbolos terminais e os tokens definidos pela gramática léxica e define um conjunto de produções que descrevem como sequências de tokens que podem formar algoritmos sintaticamente corretos.

Estrutura Léxica

Quebras de Linha

Um compilador PNP divide a sequência de caracteres Unicode em linhas através das quebras de linhas:

QuebraDeLinha: ASCII LF ASCII CR ASCII CR seguido pelo caractere ASCII LF

Uma quebra de linha também pode ser utilizada para definir a delimitação de uma expressão.

Elementos de Entrada

Elementos de entrada que não são espaços em branco e comentários são Tokens. Tokens são símbolos terminais para a gramática sintática.

ElementoDeEntrada: Espaco Comentario Token

Tokens

Token: Identificador PalavraReservada Literal Separador Operador

Espaços

Espaços são definidos pelo caractere ASCII de espaço, tab e caracteres de quebra de linha. Espaco: ASCII SP ASCII HT QuebraDeLinha

Comentários

Comentários podem ser utilizados como ferramentas de auxílio para a legibilidade do código e para realizar anotações importantes sobre determinado trecho. PNP segue o estilo de comentários das linguagens baseadas em C,ou seja começando com /* e terminando em */. Um exemplo pode ser visto abaixo.

/* Meu comentário
   pode ser dividido em diversas linhas
*/

Comentario: `/` Cauda

Cauda: * CaudaEstrela NaoAsterisco Cauda

CaudaAsterisco: / * CaudaAsterisco NaoAsteriscoNaoBarra Cauda QuebraDeLinha

NaoAsterisco: CaractereDeEntrada com exceçao de * QuebraDeLinha

NaoCaudaNaoEstrela: CaractereDeEntrada com exceção de * ou / QuebraDeLinha *

Identificadores

Palavras Reservadas

As sequências de caracteres a seguir são reservadas como palavras reservadas e não podem ser utilizadas como identificadores:

Literais

Inteiro

NaoZero: 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Digitos: Digito

Digito: 0 NaoZero
*

Decimal

Decimal: Digitos . [Digitos][Exponentpart][FloatTypeSuffix] . Digitos [Exponentpart][FloatTypeSuffix] Digitos ExponentPart [FloatTypeSuffix] Digitos [ExponentPart] FloatTypeSuffix

Booleanos

Booleano: true false

Nulo

Nulo: nulo

Separadores

Separador: ( ) { } [ ] ; , . ... @ :: QuebraDeLinha

Operadores Aritméticos, Relacionais e Lógicos

Operador:
    <-  >=  !=  OR
    =   <=  !   MOD
    +   -   *   
    >   <   AND

Tipos, Valores e Variáveis

Tipo:
    Numerico
    booleano
Numerico:
    Inteiro
    Decimal

Autores

Este projeto foi desenvolvido durante a disciplina de Compiladores na Universidade Católica de São Paulo pelos alunos