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Semantik von Programmiersprachen

Aktuelles

DatumMitteilung
5.4.2012Erste Vorlesung schon am 17.4.2012 zum Übungstermin

Semantik von Programmiersprachen

Die formale Semantik einer Programmiersprahce beschreibt mit mathematischen Mitteln, was die exakte Bedeutung eines Programms bzw. der Ablauf des Programms während seiner Ausführung ist. Erst mittels einer solchen Semantik kann man eine Programmiersprache exakt beschreiben, wobei man gleichzeitig ein Verständnis für die Feinheiten der Programmiersprache entwickelt. Außerdem braucht man eine Semantik, um überhaupt Aussagen über Programme, die Programmiersprache oder Programmanalysen mathematisch formulieren und als korrekt nachweisen zu können. Ein Beispiel dazu wäre die Sicherheitseigenschaft, dass ein Programm nicht wegen illegaler Casts abstürzen kann.

In dieser Vorlesung werden die mathematischen Grundlagen formaler Semantik zusammen mit Anwendungen vorgestellt. Parallel dazu gibt es eine Übung, in der die Inhalte der Vorlesung angewandt und vertieft werden.

Themen

  • Abstrakte Syntax
  • Operationale Semantik
  • Grundlagen von Typsystemen und Typsicherheit
  • Denotationale Semantik
  • Continuation-Semantik
  • Axiomatische Semantik und Korrektheit des Hoare-Kalküls

Voraussetzungen

Kenntnisse mit formalen Beschreibungen (Vorlesung Formale Systeme) sind sehr vorteilhaft.

Einordnung

Diplom-Studenten
Diese Veranstaltung ist Teil der Vertiefungsfächer
  • VF 1: Theoretische Grundlagen
  • VF 6: Softwaretechnik und Übersetzerbau
Master-Studenten
Diese Veranstaltung ist Teil der Module
  • IN4INSPT Sprachtechnologien
  • IN4INFM Formale Methoden
ECTS-Punkte: 4

Unterlagen

Hier wird kapitelweise das Skript zum Download zur Verfügung stehen. Die Datumsangaben zeigen an, wann das entsprechende Kapitel zuletzt aktualisiert wurde.

Skript PDF
16.04.2012 Organisatorisches Download
16.04.2012 Einführung Download
16.04.2012 Syntax von While Download
18.04.2012 While-Semantik Download
09.05.2012 Übersetzer für While (Version 2) Download
22.05.2012 Erweiterungen von While I (Version 2) Download
30.05.2012 Erweiterungen von While II Download
06.06.2012 Erweiterungen von While III (Typen) Download
12.06.2012 Denotationale Semantik Download
12.06.2012 Fixpunkttheorie Download
14.06.2012 Adäquatheit Download
27.06.2012 Fortsetzungssemantik (Version 2) Download
03.07.2012 Axiomatische Semantik Download
10.07.2012 Axiomatische Semantik - Vollständigkeit und Verifikationsbedingungen Download
19.07.2012 Gesamtes Skript Download

Termin

vom 17.04.2012, bis 18.07.2012

Tag Beginn Ende Ort
Dienstag, 17.4.2012 14:00h 15:30h SR 236, Info-Bau (Geb. 50.34)
Mittwoch 14:00h 15:30h SR 236, Info-Bau (Geb. 50.34)

Literatur

  • Hanne Riis Nielson, Flemming Nielson. Semantics with Applications: An Appetizer. Springer Verlag, 2007. Zweite Auflage. ISBN: 978-1-84628-691-9.
    Grundlage der meisten Themen der Vorlesung, sehr anschaulich und gut verständlich.
  • John C. Reynolds. Theories of Programming Languages. Cambridge University Press, 1998. ISBN: 0-521-59414-6.
    Fokus auf denotationaler Semantik
  • Benjamin C. Pierce. Types and Programming Languages. MIT Press, 2002. ISBN: 0-262-162209-1.
    Schwerpunkt auf dem Lamda-Kalkül und Typsystemen, mit sehr guten Erklä;rungen, auch zu weiterführenden Themen.
  • Glynn Winskel. The Formal Semantics of Programming Languages. An Introduction. MIT Press, 1993. ISBN: 0-262-73103-7.
    Ausführlicher Beweis der Unentscheidbarkeit eines vollständigen axiomatischen Kalküls

Veranstalter

Lehrstuhlinhaber
Prof. Gregor Snelting
Ehemalige Mitarbeiter
Dr. rer. nat. Andreas Lochbihler