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En informatique, la sémantique se réfère à la signification des constructions syntaxiques dans un langage de programmation ou dans un système informatique. La sémantique définit comment les programmes informatiques ou les expressions sont interprétés, exécutés ou évalués pour produire un résultat. Il existe deux principaux types de sémantique en informatique : la sémantique formelle et la sémantique informelle.
1. Sémantique Formelle :
- La sémantique formelle est une approche mathématique et rigoureuse pour définir la signification des programmes informatiques. Elle utilise des outils mathématiques tels que les logiques formelles, les modèles de calcul, et les systèmes formels pour spécifier comment un programme doit être exécuté. Parmi les approches formelles, on trouve :
- Sémantique Opérationnelle : Définit la signification des programmes en décrivant étape par étape comment ils sont exécutés.
- Sémantique Dénotationnelle : Utilise des fonctions mathématiques pour attribuer une signification à chaque programme ou expression.
- Sémantique Axiomatique : Définit la signification des programmes en énonçant des axiomes ou des propriétés que les programmes doivent respecter.
2. Sémantique Informelle :
- La sémantique informelle se concentre davantage sur la compréhension intuitive et la description de la signification des programmes. Elle utilise des descriptions en langage naturel, des exemples et des explications pour illustrer comment les programmes devraient se comporter. La documentation des langages de programmation et les manuels en sont souvent des exemples.
Exemple de Sémantique en Informatique :
Exemple en Python (Sémantique Informelle) :
# Exemple de sémantique informelle en Python
a = 5
b = 3
c = a + b
print(c)
Dans cet exemple, de manière informelle, on pourrait dire que les variables a et b sont assignées avec les valeurs 5 et 3, respectivement. Ensuite, la variable c est assignée avec la somme de a et b, soit 8. Enfin, le résultat est affiché avec la fonction print.
Exemple de Sémantique Formelle :
En sémantique formelle, on pourrait décrire le même exemple à l'aide de règles formelles, en spécifiant comment chaque instruction modifie l'état du système.
La sémantique en informatique est essentielle pour garantir la compréhension précise du comportement des programmes et pour faciliter la conception de langages de programmation expressifs et bien définis. Elle est utilisée dans le développement de compilateurs, l'analyse statique, la vérification formelle, et d'autres domaines de l'informatique théorique et de l'ingénierie logicielle.