構文の強調表示

構文の強調表示は、プログラミング言語、スクリプト言語、またはHTMLなどのマークアップ言語で使用されるテキストエディタの機能です。この機能は、用語のカテゴリに応じて、テキスト、特にソースコードを異なる色とフォントで表示します。 ^{[1]この機能により、構造と}構文エラーの両方が視覚的に区別されるため、プログラミング言語やマークアップ言語などの構造化言語での記述が容易になります。この機能は、多くのプログラミング関連のコンテキスト（プログラミングマニュアルなど）でも、カラフルな本やオンラインWebサイトの形で採用されており、読者がコードスニペットを理解しやすくしています。強調表示はテキスト自体の意味には影響しません。強調表示は人間の読者のみを対象としています。

構文の強調表示は二次表記法の一種です。強調表示はテキストの意味の一部ではありませんが、意味を補強する役割を果たします。一部のエディターでは、言語外部の編集補助として、 構文の強調表示をスペルチェックやコード折りたたみなどの他の機能と統合しています。

構文の強調表示は、テキストの読みやすさとコンテキストを向上させるための 1 つの戦略です。特に、コードが複数ページにまたがる場合に役立ちます。読者は、探している内容に応じて、コメントやコードの大きなセクションを簡単に無視できます。構文の強調表示は、プログラマーがプログラム内のエラーを見つけるのにも役立ちます。たとえば、ほとんどのエディターは、文字列リテラルを別の色で強調表示します。その結果、テキストの色のコントラストにより、欠落している区切り文字を見つけるのがはるかに簡単になります。括弧の一致は、多くの一般的なエディターのもう 1 つの重要な機能です。これにより、括弧が省略されているかどうかを簡単に確認したり、カーソルが置かれている括弧のペアを別の色で強調表示することで、一致する括弧を見つけたりできます。

PPIG会議で発表された研究では、短いプログラムの理解に対する構文強調表示の効果を評価し、構文強調表示があると、プログラマーがプログラムの意味を理解するのにかかる時間が大幅に短縮されることが分かりました。^[2]さらに、研究中にアイトラッカーから収集されたデータによると、構文強調表示により、プログラマーはキーワードなどの標準的な構文要素に注意を払う必要がなくなることが示唆されました。

一部のテキスト エディターでは、色付きのマークアップを、印刷やワード プロセッサやその他のテキスト フォーマット ソフトウェアへのインポートに適した形式でエクスポートすることもできます。たとえば、構文強調表示の HTML、色付き LaTeX、PostScript、またはRTFバージョンなどです。他のアプリケーションで使用できる構文強調表示ライブラリまたは「エンジン」はいくつかありますが、それ自体は完全なプログラムではありません。たとえば、 PHPの Generic Syntax Highlighter (GeSHi) 拡張機能があります。

複数の言語をサポートするエディターの場合、通常、ユーザーはC、LaTeX、HTMLなどのテキストの言語を指定できます。また、テキスト エディターは、ファイル拡張子に基づいて、またはファイルの内容をスキャンして、自動的に言語を認識します。この自動言語検出には潜在的な問題があります。たとえば、ユーザーは次のような内容を含むドキュメントを編集するとします。

• 複数の言語（例えば、埋め込まれたJavaScriptコードを含むHTMLファイルを編集する場合）
• 認識されない言語（例えば、あまり知られていない、または比較的新しいプログラミング言語のソースコードを編集する場合）
• ファイルの種類と異なる言語 (たとえば、ファイル拡張子を使用して言語を検出するエディターで、拡張子のないファイルのソース コードを編集する場合)。

このような場合、どの言語を使用するかが明確でなく、ドキュメントが強調表示されないか、誤って強調表示される可能性があります。

構文強調表示機能を備えたほとんどのエディターでは、構文のさまざまな語彙サブ要素にさまざまな色やテキスト スタイルを指定できます。これには、キーワード、コメント、制御フロー ステートメント、変数、その他の要素が含まれます。プログラマーは、コードを読みにくくすることなく、できるだけ多くの有用な情報を表示するために、設定を大幅にカスタマイズすることがよくあります。

一部のエディターでは、構文装飾と呼ばれる、より視覚的に美しい方法で特定の構文要素を表示します。たとえば、->ソース コード内のポインター演算子を実際の矢印記号 (→) に置き換えたり、ソース コードのコメント内の /斜体/、*太字*、_下線_ などのテキスト装飾の手がかりを実際の斜体、太字、または下線付きの表示に変更したりします。

以下はCコードの一部の比較です。

以下は、構文が強調表示されたC++コード の別のスニペットです。

// "window_count" ウィンドウ オブジェクトを作成します: 
const auto window_count = int { 10 }; auto windows = std :: array < std :: shared_ptr < Window > , max_window_count > {}; for ( auto i = int { 0 }; i < window_count ; ++ i ) { windows [ i ] = std :: make_shared < Window > (); }    
    
         
      

C++ の例では、エディターはキーワード const、auto、int、 を認識しましたfor。 先頭の コメントも、実際のコードと区別するために特定の方法で強調表示されています。

構文強調表示のアイデアは、構文指向エディタのアイデアとかなり重なっています。コード用の最初のエディタの1つは、ウィルフレッド・ハンセンが1969年に開発したコードエディタ、Emilyでした。^{[3] [4]} Emilyは、言語に依存しない高度なコード補完機能を提供し、構文強調表示機能を備えた現代のエディタとは異なり、構文的に誤ったプログラムを作成することを実際に不可能にしました。

1982年、アニタ・H・クロックとヤン・B・チョダックは、最初の構文強調表示システムの特許を申請しました。^[5]これは、1983年に発売されたインテリビジョンのエンターテイメントコンピュータシステム（ECS）周辺機器で使用されました。 ^[6]これは、BASICプログラムのさまざまな要素を強調表示し、初心者、特に子供がコードを書き始めるのを容易にする目的で実装されました。^[7]その後、 1985年にオックスフォード英語辞典のコンピュータ化のためにVMオペレーティングシステム用に作成されたライブパーシングエディター（ LEXX ）は、カラー構文強調表示を使用した最初のエディターの1つでした。ライブ解析機能により、テキスト、プログラム、データファイルなど、ユーザー提供のパーサーをエディターに追加できました。^[8]マイクロコンピューターでは、MacPascal 1.0 (1985 年 10 月 10 日) が入力した Pascal 構文を認識し、フォントの変更 (キーワードの場合は太字など) を使用してモノクロのコンパクトな Macintosh上で構文を強調表示し、構造に合わせてコードを自動的にインデントしました。^[9]

一部のテキストエディタやコードフォーマットツールは、各言語ごとにパーサを実装するのではなく、パターンマッチング ヒューリスティック（正規表現など）を使用して構文の強調表示を実行します。 ^[10]これにより、テキストレンダリングシステムは多少不正確な構文の強調表示を表示し、場合によってはパフォーマンスが遅くなる可能性があります。テキストエディタがこの問題を解決するために使用する解決策は、常にファイル全体を解析するのではなく、可視領域のみを解析し、場合によっては限られた数の行までテキストを逆方向にスキャンして「同期」することです。

一方、エディターは作成中のコードを表示することが多いのですが、そのコードは不完全または不正確であり、厳密なパーサー (コンパイラーで使用されるものなど) ではほとんどの場合コードの解析に失敗します。

最近の言語固有のIDEの中には、テキスト エディターとは対照的に、完全な言語解析を実行するものがあり、その結果、コードの非常に正確な理解につながります。構文強調表示の拡張は、2009 年に David Nolden ^[11]によって、オープンソースの C++ IDE KDevelop向けに「セマンティック強調表示」と呼ばれました。たとえば、セマンティック強調表示では、ローカル変数に固有の異なる色を与えて、コードのわかりやすさを向上させることができます。2014 年には、Evan Brooks ^[12]のブログ投稿により、色付きのローカル変数のアイデアがさらに普及し、その後、 Visual Studio ^[13]、Xcode ^[14]などの 他の一般的な IDE にもこのアイデアが採用されました。

ユーザーがある程度の色覚異常を持っている場合、ユーザー インターフェイスの色はあまり役に立ちません。

• テキストエディタの比較におけるプログラミング機能
• インデントスタイル
• 二次表記
• 構造エディタ
• 解析
• ソラリゼーション（配色）