程序之父: Pascal之父：尼克劳斯·沃思(二)

    除了程序设计语言之外，沃思在其他方面也有许多创造。为了定义和描述语言，沃思对著名的“巴科斯-诺尔范式”BNF进行了扩充，成为EBNF（Extended BNF）。我们目前所看到的许多语言的 BNF实际上是EBNF，不过人们往往忽略掉这个E字。和BNF一起出现的，还常常有一些看上去像铁路图那样的图形，称作“语法图”（syntax chart或 syntax diagram）或“铁路图”（railroad diagram），这也是由沃思所设计与发明的，这种图形标记法的描述能力等价于BNF，但当然更易于阅读与理解，更加直观。在语法图中，用圆圈表示终结符，用方框表示非终结符，用有向弧表示走向，图上一条通路就表示该语法结构的一种正确定义方法。语法图的4种基本构造方法如下。

　　(1) 若产生式为W→W1W2W3,则语法图如图1。

　　(2) 若产生式为W→W1W2|W3a|bcW4 ，则语法图如图2。

　　(3) 若产生式为W→abW，则语法图如图3。

　　(4) 若产生式为W→ab|abW,则语法图如图4。

　　对于较复杂的产生式，其语法图一般可通过上述4种语法图进行组合而得。

　　在对上下文无关文法的研究中，一个很重要的问题是如何确定两个符号之间的优先关系。现在一般采用的办法也是由沃思和他的同事韦伯提出来的，就叫沃思-韦伯优先关系（Wirth－ Weber precedence relation），或叫简单优先关系。它规定上下文无关文法 G中任意两个符号的优先关系如下。

　　（1）X<Y，当且仅当有产生式 A→αXBβ，且有推导B+→Yr。

　　（2）X=Y，当且仅当有产生式A→αXYβ。

　　（3）X> Y，当且仅当有产生式 A→αBYβ，且有推导B+→rX及Y →*aδ。

　　其中A、B为非终结符，X、Y为待定优先关系的两个任意符号，α、β、Υ和δ为由终结符和非终结符组成的任意符号串，可以是空串。a是终结符。

　　沃思的学术著作很多，主要有如下几种，其中一些原版是用德文写的，翻译成了英文。

　　《系统程序设计导论》（ Systematic Programming: An Introduction，Prentice－ Hall，1973。其德文版已出至第 5版）

　　《算法十数据结构=程序》（Algorithms＋ Data Structures＝ Programs，Prentice－Hall，1976）

　　《算法和数据结构》（Algorithms and Data Structures， Prentice - Hall ，1986）

　　《Modula－2程序设计》（Programming in M0dula－2，Spring6r，1988，第4版）

　　《PASCAL用户手册和报告： ISO PASCAL标准》 （PASCAL UserManual and Report： ISO PASCAL Standard， Sprillger， 1991）

　　《Oberon计划：操作系统和编译器的设计》（ Project Oberon：the Design of an Operating System and Compiler，ACM Pr.，1992）

　　《Oberon程序设计：超越Pascal和Modula》（Programming in Oberon: Steps beyond Pascal and Modula, ACM Pr，1992）

　　《数字电路设计教材》（Digital Circuit Design for Computer Science Students：An Introductory Textbook， Spnnger， 1995）

　　《编译器构造的原理和技术》（Theory and Techniques of Compiler Construction，Addison- Wesley，1996）

　　ACM除了1984年授予沃思图灵奖外，1987年又授予他“计算机科学教育杰出贡献奖”。另一重要的国际学术组织IEEE也授予过沃思两个奖项： 1983年的 Emanual Piore奖和 1988年的计算机先驱奖（Computer Pioneer Award）。1992年，加州大学伯利分校命名沃思为“杰出校友”。

　　沃思是在1984年10月于旧金山举行的ACM年会上接受图灵奖的。沃思发表了题为“从程序设计语言设计到计算机建造”（From Programming Language Design to Computer Construction）的图灵奖演说，回顾了自己在计算机领域所做的工作。演说全文刊载于Communications of ACM，1985年 2月，159－ 164页，也可见《前 20年的 ACM图灵奖演说集》（ACM Turing Award Lectures——The First 20 Years：1966－1985，ACM Pr．），179－196页。沃思在演说中强调了程序设计语言简 性的重要意义，也讨论了它所需的硬件和软件环境（因为沃思一直很重视语言的实现问题）。他介绍了在设计Modula－2和Lilith中的经验，指出第一手经验和选择良好开发工具的无比价值。

　　沃思现仍在苏黎世工学院任教，他的电子箱为：wirth @ inf.ethz.ch