编译原理与技术

2020/10/10
《编译原理与技术》讲义
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语义规则的计算方法
分析树方法
－ 为输入串建立分析树 － 由语义规则建立属性依赖图（没有属性循环依赖的） － 对依赖图进行拓扑排序，得到属性计算次序 － 依次计算属性，得到“翻译”结果
基于规则的方法
－ 构造编译器时，事先对产生式的语义规则进行分析，得到 属性计算次序
编译原理与技术
语法制导翻译
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语法制导翻译
属性文法
S-属性定义 L-属性定义 语法制导定义与翻译方案
自底向上翻译
S-属性定义自底向上计算 自底向上计算继承属性
自顶向下翻译
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属性文法
属性文法（Attributed Grammar） 上下文无关文法+属性+属性计算规则
－ 固有属性：终结符仅有的属性。如 number.lex_val。通常由词法程序提供。
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A的继承属性
属性依赖图
A.b
A的ຫໍສະໝຸດ Baidu承属性 A
X1.c1 X2.c2 …
Xn.cn
综合属性A.b的计算
X1.c1 X2.c2 Xk.b … Xn.cn 继承属性Xk.b的计算
E.nptr := mknode(‘+’,E1.nptr, E2.nptr) E.nptr := mknode(‘-’,E1.nptr, E2.nptr) E.nptr := mknode(‘*’,E1.nptr, E2.nptr) E.nptr := mknode(‘/’,E1.nptr, E2.nptr) E.nptr := E1.nptr E.nptr := mknode(‘@’,E1.nptr, －) E.nptr := mkleaf(‘NUM’,number.lex_val)
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e.g. 2 属性依赖图: 3＋4×5
E. val = 23
E. val = 3 +
E. val = 20
number. lex_val = 3 E. val = 4 ×
E. val = 5
number. lex_val = 4 number. lex_val = 5
产生式
EE1 ‘+’ E2 EE1 ‘*’ E2 E’(‘ E1 ‘)’ Enumber
语法制导定义
E.val := E1.val + E2.val E.val := E1.val * E2.val E.val := E1.val E.val := number.lex_val
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+
E. val = 20
4
E. val = 4 ×
6
E. val = 5
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3
5
number. lex_val = 4 number. lex_val = 5
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S-属性定义
－语义规则仅包含综合属性计算（可以有固有 属性出现）。
－适合自底向上计算
e.g. 语法树 －语法树与分析树
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属性文法
语法制导定义（文法＋属性＋语义规则）
语义规则仅表明属性间“抽象”关系，不涉及具体 翻译实现细节，如计算次序等。 翻译方案（文法＋属性＋语义动作） 语义规则－即语义动作，可体现若干实现的细节。
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e.g.1算术表达式的计算器
忽略规则的方法
－ 属性计算次序仅由分析方法限定。如S-属性定义可以在自 下而上分析时，在归约前计算。如YACC中的语义动作。
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e.g. 3 属性计算次序: 3＋4×5
2
E. val = 3
1
number. lex_val = 3
8
E. val = 23
assign
a := b* -c + b * -c
assign
a
+
a
+
* b@
* b@
* b@
c
c
语法树
c DAG
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e.g.4 构造表达式的语法树（DAG）
产生式
语义规则
EE1 + E2 EE1 - E2 EE1 * E2 EE1 / E2 E( E1 ) E - E1 Enumber
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属性文法
属性的分类
若产生式AX1X2…Xn，与之相关的属性计算规则 b := f ( c1, c2, … )
－如果属性b是产生式左部符号A的属性则称其为A
的综合属性； －X如i的果继属承性属b是性产；生式右部符号Xi的属性则称其为 －性c1或, cA2,的…继一承般属是性产；生式右部其它符号的(综合)属
属性－用来描述文法符号的语义特征，如 常量的“值”、变量的类型和存储位置等。
e.g. 二义性表达式文法G，非终结符E有属性E.val （表达式的值）
EE ‘+’ E | E ‘*’ E | ‘(‘ E ‘)’ | number 属性计算规则（语义规则）
与产生式相关联的反映文法符号属性之间关系的 “规则”
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语法树 vs. 分析树
a := b* -c + b * -c
语法树
分析树
assign
算符 E
a
+
a
*
*
b@
b@
c
c
赋值语句
assign E
E+
E
E*E E*E
b @E b @E
c
c
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语法树 vs. DAG
DAG（去除了公共子表达式的无环有向图）
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e.g.1算术表达式的计算器
产生式
翻译方案
EE1 ‘+’ E2 EE1 ‘*’ E2 E’(‘ E1 ‘)’ Enumber
{ E.val := E1 .val + E2.val } { E.val := E1.val * E2.val } { E.val := E1.val } { E.val := number.lex_val }
语法树可看作分析树的浓缩。也称抽象语法 树。而分析树可看成具体语法树。
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语法树 vs. 分析树
S if B-expr then S1 else S2
语法树
if-then-else
分析树
S
B-expr S1 S2 if B-expr then S1 else S2