吉林大學(xué)編譯原理課件第六章.ppt

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1、語義分析和符號(hào)表,主要內(nèi)容： 語義分析概述(必要性、功能、描述方法) 符號(hào)表 類型表達(dá)式 聲明和程序體的語義分析,語義分析的必要性,語法和語義的區(qū)別； 語法：關(guān)于什么樣的字符串才是該語言 在組成結(jié)構(gòu)上合法的程序的法則。 語義：關(guān)于結(jié)構(gòu)上合法的程序的意義的 法則。,語義分析的分類,語義種類 靜態(tài)語義：在編譯階段(從程序文本上)可 以檢查的語義。 動(dòng)態(tài)語義：通過程序的執(zhí)行才能檢查的語 義。,語義錯(cuò)誤 各種條件表達(dá)式的類型是不是boolean型? 運(yùn)算符的分量的類型是否相容? 賦值語句的左右部的類型是否相容? 形參和實(shí)參的類型是否相容? 下標(biāo)表達(dá)式的類型是否為所允許的類型?

2、 變體記錄中表示情形的常量是否為合法類型? 函數(shù)說明中的函數(shù)類型和返回值的類型是否一致? VE中的V是不是變量,而且是數(shù)組類型？ V.id中的V是不是變量,而且是記錄類型? id是不是該記錄類型中的域名? V中的V是不是指針或文件變量？ y+f(....)中的f是不是函數(shù)名?形參個(gè)數(shù)和實(shí)參個(gè)數(shù)是否一致? p(....)語句中的p是不是過程名?形參個(gè)數(shù)和實(shí)參個(gè)數(shù)是否一致? 每個(gè)使用性標(biāo)識(shí)符是否都有聲明?在同層內(nèi)有無標(biāo)識(shí)符被聲明多次? 標(biāo)號(hào)是否有聲明?有無重復(fù)聲明和重復(fù)定位錯(cuò)誤?有無非法轉(zhuǎn)入錯(cuò)誤？ 子界類型中的下界和上界類型是否相容?下界是否小于等于上界？,語義分析的內(nèi)容： 類型分析； 標(biāo)

3、識(shí)符相關(guān)信息； 語義分析的功能： 檢查語義錯(cuò)誤 構(gòu)造標(biāo)識(shí)符屬性表（符號(hào)表） 語義分析的實(shí)現(xiàn)： 與語法分析相結(jié)合,語義分析的功能圖示,語義分析,,語法分析樹,TokenList,,語義定義,,自然語言描述規(guī)定,,符號(hào)表,,判定,標(biāo)識(shí)符的內(nèi)部表示 類型的內(nèi)部表示 值的內(nèi)部表示,三種內(nèi)部表示,Code,標(biāo)識(shí)符的內(nèi)部表示,標(biāo)識(shí)符種類： 常量名、類型名、變量名、函數(shù)名、過程名、域名。 TYPE idkind=( consKind, typeKind, varKind, fieldKind, procKind,funcKind ) 內(nèi)部表示（AttributeIR）： 常

4、量： 類型： 變量： 域名*： 過函：,Value,Kind,TypePtr,,,,,,,Forward,Kind,TypePtr,,,,,,,Off,Level,Access,Kind,TypePtr,,,,,,,HostType,Off,Kind,TypePtr,,,,,,,Size,Forward,Class,Parm,Level,Kind,TypePtr,,,,,,,,Off,例有聲明如下： CONST pai= 3.14 ; TYPE vector=ARRAY1..10 OF integer; VAR x, y : real ; r, s : vector ; 設(shè)當(dāng)

5、前層數(shù)和可用offset值分別為L(zhǎng)和0，構(gòu)造標(biāo)識(shí)符 pai, vector, x, y, r 和s 的屬性表示。,類型的內(nèi)部表示,類型的種類：標(biāo)準(zhǔn)、子界、枚舉、數(shù)組、記錄、 集合、文件、指針類型等等。 TypeKind=(intTy,boolTy,charTy,realTy,enumTy, subTy,arrayTy,recordTy,setTy,fileTy,pointerTy) 內(nèi)部表示：(TypeIR) 標(biāo)準(zhǔn)類型： sub: enum: array:,Up,Low,HostType,Kind,Size,,,,,,,Leng,Elems,Kind,Size,,,,,,,E

6、lemType,IndexType,Kind,Size,,,,,,,Kind,Size,,,,,record: FixBody: VariBody: set: file: pointer:,,VariBody,FixBody,Kind,Size,,Next,Off,FixUnitType,id,,,,,,,VariUnits,CaseUnit,,,,,,Next,VariBody,FixBody,,,,,,,,,,BaseType,Kind,Size,,,,,CompType,Kind,Size,,,,,,TypeName,Kind,Size,,,,,,例有如下的類型定義： at

7、= ARRAY 1..10 OF ARRAY1..100 OF integer; rt = RECORD x : real ; a : at; CASE u: boolean OF false:(k : integer); true:(y: real; b: boolean) END 構(gòu)造類型的內(nèi)部表示。,值的內(nèi)部表示,非結(jié)構(gòu)類型值的內(nèi)部表示： 實(shí)型： 指針： 有序類型：整數(shù)形式,有序類型的常量表示： 整型常量：ord(N) = N 布爾常量：ord(false)=0, ord(true) = 1 字符常量：ord(C) = ASC (C) 枚舉常量：設(shè)有枚舉類

8、型(D,A,B),則有 ord(D)=0,ord(A)=1,ord(B)=2 子界常量：設(shè)有子界類型C1..C2,則值空間 為ord(C1)...ord(C2),符號(hào)表,標(biāo)識(shí)符的作用： 聲明部分：定義了各種對(duì)象及對(duì)應(yīng)的屬性和 使用規(guī)則。 程序體：對(duì)所定義的對(duì)象進(jìn)行各種操作。,$id,idname,Idname,AttributeIR,必要性 Token： 新表符號(hào)表（種類、類型等信息）：,有關(guān)符號(hào)表的操作： 添加、作用域刪除、查詢 處理符號(hào)表的模塊： 定義符號(hào)表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 定義符號(hào)表上的操作,符號(hào)表,符號(hào)表的作用：為語義檢查和代碼生成提供 標(biāo)識(shí)符的語

9、義信息。 標(biāo)識(shí)符的處理思想： 遇到定義性標(biāo)識(shí)符時(shí)，在符號(hào)表中填寫 被定義標(biāo)識(shí)符的符號(hào)項(xiàng)； 當(dāng)遇到使用性標(biāo)識(shí)符時(shí)，用該標(biāo)識(shí)符查 符號(hào)表求得其屬性。,標(biāo)識(shí)符的特點(diǎn),標(biāo)識(shí)符的作用域：標(biāo)識(shí)符有效的最大程序段 嵌套作用域規(guī)則：當(dāng)存在標(biāo)識(shí)符的嵌套聲明時(shí)，最近定義的屬性為標(biāo)識(shí)符的當(dāng)前屬性 局部化單位：允許有聲明的程序段,,,,P:,Var x ,y,z,,,,Var x,m,n,x:=1; m:=x+1;,y:=x+1;,x:=0;,Q:,局部化區(qū)入口,Proc p( Func f( 形式過/函 p( f( Record begin,符號(hào)表的種類：全局符號(hào)表、局部符號(hào)表 原則： 進(jìn)入一個(gè)局

10、部化區(qū)時(shí)，記錄本層符號(hào)表的位置 遇到定義性標(biāo)識(shí)符時(shí)，構(gòu)造其語義信息，查本層符號(hào)表，若存在，則有重復(fù)聲明錯(cuò)誤，否則將語義信息填入表中 遇到一個(gè)使用性標(biāo)識(shí)符時(shí)，查表（從里層到外層），查不到則有未定義標(biāo)識(shí)符錯(cuò)誤，否則構(gòu)造新的TOKEN 退出一個(gè)局部化區(qū)時(shí)，作廢本層符號(hào)表,標(biāo)識(shí)符處理的原則,符號(hào)表的實(shí)現(xiàn),用局部符號(hào)表實(shí)現(xiàn) proc p:x,y,z proc p1:x,y1,z1 proc p2:y y,z x,y1,z1,y proc p3:z,a x,y,a x,z,,,,,,,,,,,,,符號(hào)表的實(shí)現(xiàn),用全局符號(hào)表實(shí)現(xiàn) proc p0:x,y proc p1:x,z y proc p2:x1,y1

11、 y x,z,,,,,,,,,,語義分析例子,program p() type at=array1..100 of array1..10 of inteter var x:real; a:at; i:integer; proc p1(var a1:at； a2:at) var x:integer; a:real; proc p2(n:integer) var m:1..50; x:real; m,n,x(使用性出現(xiàn)) end a1,a2,x,a,i（使用性出現(xiàn)） end x,a,i（使用性出現(xiàn)） end,,,,,,,,,,標(biāo)號(hào)的語義分析,標(biāo)號(hào)出現(xiàn)的位置： 標(biāo)號(hào)聲明：label 1, 2, ,

12、 n; 標(biāo)號(hào)定位（語句前）：i：Statement； 標(biāo)號(hào)使用（Goto后）：goto i; 標(biāo)號(hào)部分的語義錯(cuò)誤： 標(biāo)號(hào)重復(fù)聲明； 標(biāo)號(hào)重復(fù)定位； 標(biāo)號(hào)有定位而無聲明； 標(biāo)號(hào)有使用而無定位； Goto語句有非法轉(zhuǎn)入.,標(biāo)號(hào)部分語義分析原理,設(shè)置五種表：LDEC，LDEF，LUSE，SL，PL LDEC表：(Flag, Label，)； LDEF、LUSE表：(Label)； SL表：(kind，LDEFaddr，LUSEaddr)； PL表：(LDECaddr，LDEFaddr)； 標(biāo)號(hào)的語義分析原理 1）進(jìn)入一個(gè)過/函時(shí)，將本層LDEC和LDEF的地址填入PL表； 2）遇到

13、一個(gè)標(biāo)號(hào)聲明“l(fā)abel 1, 2,,n”時(shí)，建立本層LDEC表（檢查重復(fù)聲明錯(cuò)誤），其中的Flag標(biāo)志均設(shè)置為0; 3）遇到定位性標(biāo)號(hào)“:Statement”時(shí)： 檢查在LDEC表中有無 ，若無則表示無標(biāo)號(hào)聲明錯(cuò)誤； 若有，則檢查其Flag位，若是1，則有重復(fù)定位錯(cuò)誤； 若Flag=0，令其Flag位為1，并將 填入LDEF表中。 查看LUSE表，若其中有則將其刪除掉。,4）進(jìn)入一個(gè)結(jié)構(gòu)語句時(shí)，將本語句的LDEF和LUSE表位置填入SL表； 5）遇到一個(gè)“goto ” 時(shí)： 查看LDEF表，看其中是否有； 若無，將填入LUSE表； 6）退出一個(gè)結(jié)構(gòu)化語句時(shí)： 清查本層LUSE表（若有定位則刪除該項(xiàng)）：用本層的LUSE中標(biāo)號(hào)查本層定位表，若查到，則把該項(xiàng)從LUSE中刪除； 作廢本層的LDEF。 7）退出一個(gè)過/函時(shí)： 清查本層LUSE表； 作廢本層的LDEC和LDEF。 8）程序結(jié)束時(shí)，清查L(zhǎng)USE表，若非空，則說明有標(biāo)號(hào)為定位的錯(cuò)誤。,