Scade 语言词法介绍

Scade 6 是一种具备形式化语法与形式化语义的领域特定语言（注1）。自2008年发布（注5）起，在 Scade Suite 产品系列中语言定义方面到目前未产生重要的改变(注2)。在下面的内容中将介绍Scade 语言的词法(注3)。

注1：在巴黎高师课程《同步反应式系统》中，在第一节课"使用Lustre面向嵌入式系统编程"相关的参考材料TASE 2017中提到了Scade语言语法及语义具备形式化定义的特点。

注2：2024年发布的下一代Scade产品Scade One中，虽然新语言Swan为Scade 6的拓展，但由于其并不作为Scade Suite产品的内容，因此仍可认为Scade Suite中的语言技术没有变化。

注3: 详细内容可参考scade suite student 2025R1。

注5：Scade 6发布时间可参考 Scade 在 ERTS 2008 发布的SCADE 6: 面向高安全软件开发的基于模型的解决方案

词法概念

词法规则（lexical rule）是编程语言中的概念，定义如何将源代码的字符序列（字符串）转换为一系列有意义的基本单元（称为 词法记号，Token）的规则。这一过程被称为 词法分析（Lexical Analysis），由词法分析器完成。

词法规则与语法规则的区别

这里需要补充词法概念与语法概念的区别。在一些解析器生成工具，比如"ocamllex + menhir"、"flex + bison"之类的技术组合中，词法规则(.l)与语法规则(.y)由不同的描述构成。需要注意两者概念的区别：

• 词法规则：关注字符如何组成基本单元（Token），属于语言的“单词”层面。
• 语法规则(syntax rule)：定义 Token 如何组合成合法的程序结构（如表达式、语句），属于“句子”层面。例如，语法规则会检查 if (x > 0) 是否符合条件语句的结构，而词法规则仅确保 if、(、x 等被正确识别为 Token。

Scade 语言词法规则

Scade 6 的词法可参考 Scade Suite 相关文档的描述（注4）。其中，主要部分包括关键字列表、特殊符号列表、正则表达式描述的词素、注释与pragma的形式定义等。

注4：ANSYS SCADE Suite学生版 安装后，随附文档中的语言参考材料中描述了语言词法。

关键字列表

对关键字列表部分的词法规则，描述的是在Scade 语言中作为特殊关键字的词。比如下面部分Scade关键字的flex 词法定义:

...
flatten { return FLATTEN; }
map { return MAP; }
fold { return FOLD; }
mapi { return MAPI; }
foldi { return FOLDI; }
...

描述了 flatten, map, fold, mapi, foldi 在Scade语言中作为关键字。

特殊符号列表

特殊符号列表部分的词法规则，描述的是Scade语言中作为特殊符号的token。比如下面为部分Scade特殊符号的flex 词法定义：

...
">>" { return DOUBLE_GT; }
"," { return COMMA; }
"{" { return L_BRACE; }
"}" { return R_BRACE; }
...

以上部分描述了>>, ,, {, } 在Scade语言中作为特殊符号token对待，并在词法中命名了相应的标识名字。

正则表达式描述的词素

对正则表达式描述的词素，如下面的flex词法定义片段：

...
INTEGER10 (0|[1-9]{DIGIT10}*)
INTEGER16 0x{DIGIT16}+
...

上面的词法规则描述了Scade中十进制数和十六进制数的表达形式。

注释等内容的词法

对注释等内容的Scade词法描述，如下面的flex词法所示

...
"/*" { BEGIN(COMMENT); }
<COMMENT>{\*"/" { BEGIN(INITIAL); } .|\n 
}"--".* 
...

描述了/* ... */ 与 -- ... 的形式，在Scade中可表达为注释。