Коротко: синтаксис — правила формы (лексика и грамматика), семантика — правила смысла (что программа делает, типы, видимость, поведение времени выполнения).
Примеры различий (корректный синтаксис, но некорректная/нежелательная семантика) и как это проявляется:
- Присваивание вместо сравнения (логическая ошибка)
- Код: `if (x = $0$) { … }`
- Синтаксис: корректен (оператор присваивания разрешён в условии).
- Семантика: вероятно ошибка автора — условие всегда ложно; программа компилируется и выполняется, но поведение неверно (логическая ошибка).
- Деление на нуль, обнаруживаемое только при выполнении
- Код: `int r = a / b;` и при выполнении `b == $0$`.
- Синтаксис/статическая семантика: корректно (типы согласованы).
- Выполнение: может бросить исключение (Java — `ArithmeticException`), вызвать сигнал/крах или не определено (C — undefined behavior).
- Нарушение границ массива в C (опасность времени выполнения/UB)
- Код: `char buf[$10$]; buf[$10$] = 'x';`
- Синтаксис/тип: корректны.
- Семантика: обращение за границу — undefined behavior, компиляция проходит, исполнение может вызывать крах, коррупцию памяти или выглядеть «работающим».
- Отсутствие определения символа (проблема на этапе линковки)
- Код: `extern void f(); int main(){ f(); }`
- Синтаксис/тип: корректны, объектные файлы могут сгенерироваться.
- Линковка: если нет реализации `f`, — ошибка линковщика; компиляция источников прошла, окончательная сборка — нет.
- Нарушение правил типов в строгой системе (ошибка семантики на этапе анализа)
- Код: `String s = 5;`
- Синтаксис: корректная форма объявления.
- Семантика/компиляция: статическая проверка типов отвергнет — компилятор выдаст ошибку и код не сгенерируется.
Как это отражается в фазах компиляции/выполнения:
- Лексер/парсер проверяют синтаксис — при ошибке компиляция останавливается сразу (ошибка синтаксиса).
- Семантический анализ (разрешение имён, проверка типов) ловит многие семантические ошибки на этапе компиляции (тогда компиляция прекращается).
- Линковка обнаруживает отсутствие реализаций/несовместимые символы.
- Некоторые семантические свойства проверяются только во время выполнения (деление на нуль, исключения, UB, логические ошибки) — компиляция проходит, но программа может упасть или вести себя неверно.
Вывод: корректный синтаксис гарантирует только правильную форму; корректная семантика — корректное и безопасное поведение — обязана проверяться отдельно (статически или динамически).