**自然語言**是人類講話使用的語言，如英語、西班牙語和法語等。雖然人們總要給自然語言加上一些規則，但自然語言并非人類設計，它們是自然演化而來的。 **形式語言**是人們為特定應用設計的語言。例如，數學家使用的記號就是一種便于表示數字與符號關系的形式語言。化學家也使用一種形式語言來表示分子的化學結構。最重要的是： > **編程語言是人為設計的用來表達計算的形式語言。** 前面也提到過，形式語言有嚴格的語法規則。比如3+3=6是符合語法的數學語句，而3=+6$則不是。同樣*H*2*O*是符合語法的化學式，但2*Zz*不是。 > 這里的兩個2都是下標，在Markdown語法中無法表示。下段同。——譯者注 語法規則包含兩個方面：標識符與結構。標識符是語言的基本元素，像單詞、數字以及化學元素等。3=+6$的一個錯誤是，至少據我所知$不是數學上合法的標識符。類似的，2*Zz*也是非法的，因為沒有縮寫為*Zz*的化學元素。 第二種語法錯誤是句子結構上的，即標識符的排列方式。語句3=+6$結構上也是非法的，因為加號不能直接放在等號后面。類似地，化學式中的下標必須在元素名后面，而不能在前面。 閱讀英語的句子或者形式語言的語句時，必須分析句子結構（使用自然語言時，你會下意識地這樣處理）。這個過程叫做**解析**。 例如，當你聽到“The other shoe fell”這句話時，你會知道“the other shoe”是主語而“fell”是動詞。分析完句子結構，你就理解了它的意思，即句子的語義。假設你知道“shoe”是什么，也知道“fall”的意義，你就能理解句子的大體含義。 雖然形式語言和自然語言有很多共同點，如標識符、結構、語法和語義，但是它們仍然有很多不同點： **歧義**：自然語言常有歧義，人們需要根據上下文和其他信息來理解。而形式語言天生就是清晰無二義的，也就是說不管上下文是什么，任何語句都有一個精確的意義。 **冗余**：為了彌補歧義問題并減少誤解，自然語言引入了很多冗余，結果就是語言常常很冗長。形式語言冗余少些，更加簡潔。 **字面意義**：自然語言有很多成語和隱喻。比如我說“The other shoe fell”，可能不是說鞋，也沒有什么東西掉下來。而形式語言語句的含義和字面意義是完全一致的。 說著自然語言長大的我們，通常都要經歷一段痛苦的時期才能適應形式語言。從某些方面來說，自然語言和形式語言的差別就像詩歌和散文的差別，而且可能還有過之無不及： **詩歌**：選詞既要求發音，又要求含義，整首詩營造出一種效果或情感響應。歧義不僅常見，很多時候是有意為之。 **散文**：詞匯的字面意思更加重要，而且句子結構也更能表意。相對于詩歌，散文更經得起推敲，但仍然會存在歧義。 **程序**：計算機程序的含義是無歧義的，和語句的字面意思一致，通過對標識符和結構的分析可以完整地理解。 關于閱讀程序（或其他形式語言）提幾點建議：首先，形式語言比自然語言難懂得多，所以讀起來會花費更長的時間。其次，結構非常重要，從上到下、從左到右地閱讀并不見得管用。相反，要學會在頭腦中分析程序，識別標識符并解讀清楚句子結構。最后，細節很重要，像拼寫或者標點符號錯誤，在自然語言中有可能無傷大雅，但在形式語言中可能造成天壤之別。