计算机工程与科学2024,Vol.46Issue(10) :1807-1814.DOI:10.3969/j.issn.1007-130X.2024.10.009

以Barendregt的变量约定形式化编程语言研究

A study of formalizing programming languages with Barendregt's variable convention

阿力木江·亚森 艾合买提·阿不来提 沙尔旦尔·帕尔哈提 阿布都克力木·阿布力孜 哈里旦木·阿布都克里木
计算机工程与科学2024,Vol.46Issue(10) :1807-1814.DOI:10.3969/j.issn.1007-130X.2024.10.009

以Barendregt的变量约定形式化编程语言研究

A study of formalizing programming languages with Barendregt's variable convention

阿力木江·亚森 1艾合买提·阿不来提 2沙尔旦尔·帕尔哈提 1阿布都克力木·阿布力孜 1哈里旦木·阿布都克里木1
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作者信息

  • 1. 新疆财经大学信息管理学院,新疆乌鲁木齐 830000
  • 2. 新疆财经大学统计与数据科学学院,新疆乌鲁木齐 830000
  • 折叠

摘要

编程语言、类型系统和逻辑系统中常见的命名绑定,在实践中实现存在困难.在理论中以抽象思考发现并避免即将发生的变量捕获.在实践中变量捕获的检测需要定义笨拙的辅助操作,使形式化和证明变得复杂.现有几种命名绑定技术旨在表达式具有良好的可读性,无变量捕获的代换操作和直观的证明.然而,这些技术的形式化与理论之间存在差别,两者的表达式和证明过程可能有很大的不同.提出一种命名绑定技术,其中在代换操作和推理规则中引入的表达式刷新函数使形式化遵守Barendregt的变量约定,形式系统的形式化与其理论几乎相同.以无类型λ-演算和具有简单数据类型的λ-演算的形式化展示了该技术的优点.

Abstract

Implementing name bindings occurring in programming languages,types,and logical sys-tems is not easy.In theory,the abstract thinking of the human mind can detect and avoid a possible var-iable capture.In implementation though,detecting variable capture requires clumsy auxiliary opera-tions,which complicates formalization and proofs.Several name binding techniques have been proposed to have readable representations,capture-free substitutions,and intuitive proofs.However,their formalizations are quite different from theory:terms and proofs do not look like of theory.This paper proposes a name binding technique,substitutions and inference rules incorporating a term refreshing function comply with Barendregt's variable convention,thus the formalization of formal systems almost identical to their theory.Untyped λ-calculus and simply typed λ-calculus are formalized to demonstrate the merits of this technique.

关键词

变量命名/命名绑定/形式系统/Barendregt的变量约定/编程语言理论

Key words

variable name/name binding/formal system/Barendregt's variable convention/program-ming language theory

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基金项目

国家自然科学基金(62241208)

国家自然科学基金(61966033)

新疆维吾尔自治区自然科学基金(2023D01A72)

新疆财经大学校级科研基金(2022XGC049)

新疆财经大学校级科研基金(2022XGC070)

新疆财经大学校级科研基金(2022XGC022)

出版年

2024
计算机工程与科学
国防科学技术大学计算机学院

计算机工程与科学

CSTPCD北大核心
影响因子:0.787
ISSN:1007-130X
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