第5章语义分析与中间代码生成.pptVIP

* * * * * * * 编 译 原 理 * 由中缀表达式翻译为波兰表示算法很容易实现，只需要设一个操作符栈，当读到操作数时，就立即输出该操作数，当扫描到操作符时，与栈顶操作符比较优先级，若栈顶操作符优先级高于栈外，则输出该栈顶操作符，反之，则栈外操作符入栈。对于赋值语句，则需规定赋值符号的优先级低于其他操作符，所以： S.P O.P 语义分析、生成中间代码 生成目标程序 代码优化 语法分析程序 词法分析程序 错 误 处 理 符 号 表 管 理 第4章　语义分析与中间代码生成 要求明确语义分析的任务 明确属性文法和语法制导翻译的含义 明确自底向上和自顶向下语法制导翻译的区别和特点 明确生成中间代码的目的，中间代码的几种形式 教学目标 4.1 语义分析的任务 4.2 语法制导翻译 4.3 中间代码 教学内容 词法分析，语法分析：解决单词和语言成分的识别及词法和语法结构的检查。语法结构可形式化地用一组产生式来描述。给定一组产生式，我们能够很容易地将其分析器构造出来。 本章要介绍的是语义分析和中间代码生成技术。 程序语言　　　　中间代码　　　　目标代码 翻译 翻译 根据语义规则对识别出的各种语法成分析其含义，进行初步翻译，生成相应的中间代码或直接生成目标代码。 （1）确定数据类型 （2）语义检查　 　　动态语义检查：在运行时刻进行 　　 静态语义检查：在编译时完成 （3）识别含义，进行真正的翻译 4.1　语义分析的任务 ①类型检查。 ②控制流检查，确保控制语句有合法的转向点。例如，C语言中的break语句使控制跳离包括该语句的最小的switch，while或for语句。如果不存在包括它的这样的语句，则应报错。 静态语义检查 静态语义检查 ③一致性检查。很多情况下要求对象只能被定义一次。例如，Ｃ语言中规定一个标识符在同一作用域中只能被说明一次，同一case语句的标号不能相同，枚举类型的元素不能重复出现等。 ④相关名字检查。有的语言中有时规定，同一名字必须出现两次或多次。例如，Ada语言中，循环或程序块可以有一个名字，它出现在这些结构的开头和结尾，如同语句括号一般，编译程序必须检查它们的配对情况。 实际应用中比较流行的语义分析方法： 基于属性文法的语法制导翻译方法 4.2　语法制导翻译 附加了一组属性和运算（语义）规则的文法 4.2.1 属性文法 文法符号X的属性t常用X.t来表示 语义规则是根据产生式所蕴涵的语义操作建立起来的，并与语义分析的目标有关 不同的产生式对应不同的语义规则 不同的分析目标也对应不同的语义规则 1. 属性的表示 2.语义规则的表示 语义信息 语义之间的关系 静态语义检查、符号表操作、代码生成及打印各种错误信息 非终结符E、T及F都有一个综合属性val,符号i有一个综合属性，它的值由词法分析器提供。 某些非终结符加下标是为了区分一个产生式中同一非终结符多次出现 语 义 规 则 E E1+T E T T T1 * F T F F (E) F i E.val=E1.val+T.val E.val=T.val T.val=T1.val ? F.val T.val=F.val F.val=E.val F.val=i.lexval 产生式 例4.1 4.2.2 语法制导翻译的过程 语法制导翻译：将语义规则与语法规则相结合，在语法分析的过程中通过执行语义动作，计算语义属性值，从而完成预定的翻译工作。 Yacc利用的就是语法制导翻译方法，它使用符号$$表示产生式左端的属性，$n表示存取产生式右端第n个文法符号相联的属性 expr : expr + expr { $$ = $1 + $3; } 自底向上语法制导翻译 自顶向下语法制导翻译 语法制导翻译的实现 语法制导翻译分为两种处理方法： （1）语法制导定义（自底向上）： 对每个产生式编制一个语义子程序，在进行语法分析的过程中，当一个产生式获得匹配时，就调用相应的语义子程序实现语义检查与翻译。这种实现方案隐藏了其中语义规则的计算次序等实现细节，不必规定翻译顺序。 （2）翻译方案（自顶向下）： 在产生式右部的适当位置，插入相应的语义动作，按照分析的进程，执行遇到的语义动作。这是一种动作与分析交错的实现方案。 输入符号串 ? 分析树 ?执行语义规则 　　　　　　　　　　　　　　　　　? 翻译结果 翻译步骤 （２）从分析树得到描述结点属性间依赖关系的依赖图，由依赖图得到语义规则的计算次序 （1）分析输入符号串，建立分析语法树 （３）进行语义规则的计算，得到翻译结果 4.2.3 语法制导定义 对每个产生式编制一个语义子程序 在