Industrial automation systems and integration — Product data representation and exchange — Part 11: Description methods: The EXPRESS language reference manual

ISO 10303 specifies a language by which aspects of product data can be defined. The language is called EXPRESS. ISO 10303-11:2004 also specifies a graphical representation for a subset of the constructs in the EXPRESS language. This graphical representation is called EXPRESS-G. EXPRESS is a data specification language as defined in ISO 10303-1. It consists of language elements that allow an unambiguous data definition and specification of constraints on the data defined. The following are within the scope of ISO 10303-11:2004: data types; constraints on instances of the data types. The following are outside the scope of this part of ISO 10303: definition of database formats; definition of file formats; definition of transfer formats; process control; information processing; exception handling. EXPRESS is not a programming language.

Systèmes d'automatisation industrielle et intégration — Représentation et échange de données de produits — Partie 11: Méthodes de description: Manuel de référence du langage EXPRESS

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Published
Publication Date
09-Nov-2004
Current Stage
9020 - International Standard under periodical review
Start Date
15-Oct-2024
Completion Date
15-Oct-2024
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ISO 10303-11:2004 - Industrial automation systems and integration -- Product data representation and exchange
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10303-11
Second edition
2004-11-01
Industrial automation systems and
integration — Product data
representation and exchange —
Part 11:
Description methods: The EXPRESS
language reference manual
Systèmes d'automatisation industrielle et intégration — Représentation
et échange de données de produits —
Partie 11: Méthodes de description: Manuel de référence du langage
EXPRESS
Reference number
©
ISO 2004
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ii © ISO 2004 – All rights reserved

Contents Page
0 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xii
0.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xii
0.2 Language overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xii
1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
2 Normative references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
3 Terms and definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
3.1 Terms defined in ISO 10303–1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
3.2 Terms defined in ISO/IEC 10646 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
3.3 Other terms and definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
4 Conformance requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
4.1 Formal specifications written in EXPRESS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
4.1.1 Lexical language . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
4.1.2 Graphical form . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
4.2 Implementations of EXPRESS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
4.2.1 EXPRESS language parser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
4.2.2 Graphical editing tool . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
5 Fundamental principles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
6 Language specification syntax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
6.1 The syntax of the specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
6.2 Special character notation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
7 Basic language elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
7.1 Character set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
7.1.1 Digits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
7.1.2 Letters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
7.1.3 Special characters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
7.1.4 Underscore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
7.1.5 Whitespace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
7.1.6 Remarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
7.2 Reserved words . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
7.2.1 Keywords . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
7.2.2 Reserved words which are operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
7.2.3 Built-in constants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
7.2.4 Built-in functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
7.2.5 Built-in procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
7.3 Symbols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
7.4 Identifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
7.5 Literals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
7.5.1 Binary literal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
7.5.2 Integer literal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
7.5.3 Real literal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
7.5.4 String literal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
7.5.5 Logical literal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
8 Data types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
8.1 Simple data types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
�cISO 2004 — All rights reserved iii

8.1.1 Number data type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
8.1.2 Real data type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
8.1.3 Integer data type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
8.1.4 Logical data type. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
8.1.5 Boolean data type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
8.1.6 String data type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
8.1.7 Binary data type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
8.2 Aggregation data types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
8.2.1 Array data type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
8.2.2 List data type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
8.2.3 Bag data type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
8.2.4 Set data type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
8.2.5 Value uniqueness on aggregates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
8.3 Named data types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
8.3.1 Entity data type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
8.3.2 Defined data type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
8.4 Constructed data types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
8.4.1 Enumeration data type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
8.4.2 Select data type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
8.5 Generalized data types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
8.6 Data type usage classification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
8.6.1 Instantiable data types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
8.6.2 Parameter data types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
8.6.3 Underlying data types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
9 Declarations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
9.1 Type declaration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
9.2 Entity declaration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
9.2.1 Attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
9.2.2 Local rules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
9.2.3 Subtypes and supertypes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
9.2.4 Abstract entity data type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
9.2.5 Subtype/supertype constraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
9.2.6 Implicit declarations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
9.2.7 Specialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
9.3 Schema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
9.4 Constant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
9.5 Algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
9.5.1 Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
9.5.2 Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
9.5.3 Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
9.5.4 Local variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
9.6 Rule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
9.7 Subtype constraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
9.7.1 Abstract supertype constraint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
9.7.2 Total coverage subtypes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
9.7.3 Overlapping subtypes and their specification . . . . . . . . . . . . . . . . 76
10 Scope and visibility. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
10.1 Scope rules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
10.2 Visibility rules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
10.3 Explicit item rules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
10.3.1 Alias statement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
iv �cISO 2004 — All rights reserved

10.3.2 Attribute . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
10.3.3 Constant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
10.3.4 Enumeration item . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
10.3.5 Entity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
10.3.6 Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
10.3.7 Parameter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
10.3.8 Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
10.3.9 Query expression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
10.3.10 Repeat statement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
10.3.11 Rule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
10.3.12 Rule label . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
10.3.13 Schema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
10.3.14 Subtype constraint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
10.3.15 Type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
10.3.16 Type label . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
10.3.17 Variable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
11 Interface specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
11.1 Use interface specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
11.2 Reference interface specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
11.3 The interaction of use and reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
11.4 Implicit interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
11.4.1 Constant interfaces. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
11.4.2 Defined data type interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
11.4.3 Entity data type interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
11.4.4 Function interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
11.4.5 Procedure interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
11.4.6 Rule interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
11.4.7 Subtype constraint interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
12 Expression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
12.1 Arithmetic operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
12.2 Relational operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
12.2.1 Value comparison operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
12.2.2 Instance comparison operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
12.2.3 Membership operator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
12.2.4 Interval expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
12.2.5 Like operator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
12.3 Binary operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
12.3.1 Binary indexing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
12.3.2 Binary concatenation operator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
12.4 Logical operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
12.4.1 NOT operator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
12.4.2 AND operator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
12.4.3 OR operator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
...

Questions, Comments and Discussion

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