第6章 属性文法.
合集下载
L-属性文法和自顶向下翻译(1)
T→num {print(num.val)}
8
翻译模式示例：把带加号和减号的中缀表
达式翻译成相应的后缀表达式
E→TR
R→addop T {print(addop.lexeme)} R1 | T→num {print(num.val)}
E
例：9-5+2
T
R
9 {print(‘9’)} -
T {print(‘-’)} R
15
产生式 语义规则
S→B
B.ps :=10
翻译模式
B→B1B2
S.ht :=B.ht B1.ps :=B.ps
B2.ps :=B.ps
S → {B.ps:=10} B {S.ht:=B.ht}
B.ht := max(B1.ht, B2.ht)
B→B1 sub B2 B1.ps :=B.ps B2.ps :=shrink(B.ps)
编译原理
第六章 属性文法和语法制导翻译
1
第六章 属性文法和语法制导翻译
属性文法 基于属性文法的处理方法 S-属性文法的自下而上计算 L-属性文法和自顶向下翻译
2
第六章 属性文法和语法制导翻译
属性文法 基于属性文法的处理方法 S-属性文法的自下而上计算 L-属性文法和自顶向下翻译
3
3. 产生式左边非终结符的综合属性只有在它所引用 的所有属性都计算出来以后才能计算。计算这种 属性的动作通常可放在产生式右端的末尾
S → A1A2 A→a
{A1.in:=1; A2.in:=2} {print(A.in)}
12
排版软件 TeX、LaTeX
The quadratic formula is b b2 4ac 2a
8
翻译模式示例：把带加号和减号的中缀表
达式翻译成相应的后缀表达式
E→TR
R→addop T {print(addop.lexeme)} R1 | T→num {print(num.val)}
E
例：9-5+2
T
R
9 {print(‘9’)} -
T {print(‘-’)} R
15
产生式 语义规则
S→B
B.ps :=10
翻译模式
B→B1B2
S.ht :=B.ht B1.ps :=B.ps
B2.ps :=B.ps
S → {B.ps:=10} B {S.ht:=B.ht}
B.ht := max(B1.ht, B2.ht)
B→B1 sub B2 B1.ps :=B.ps B2.ps :=shrink(B.ps)
编译原理
第六章 属性文法和语法制导翻译
1
第六章 属性文法和语法制导翻译
属性文法 基于属性文法的处理方法 S-属性文法的自下而上计算 L-属性文法和自顶向下翻译
2
第六章 属性文法和语法制导翻译
属性文法 基于属性文法的处理方法 S-属性文法的自下而上计算 L-属性文法和自顶向下翻译
3
3. 产生式左边非终结符的综合属性只有在它所引用 的所有属性都计算出来以后才能计算。计算这种 属性的动作通常可放在产生式右端的末尾
S → A1A2 A→a
{A1.in:=1; A2.in:=2} {print(A.in)}
12
排版软件 TeX、LaTeX
The quadratic formula is b b2 4ac 2a
编译原理6-1-属性文法
real id1, id2, id3 的带注释的语法树 综合属性 D T .type = real real
D → TL T→ int →
L.in := T.type T. type := integer
T→ real T. type := real → L→ L1, id L1.in := L.in; → addtype (id.entry,L.in ) L→ id addtype (id.entry,L.in ) →
注意
只有综合属性， 终结符 只有综合属性，它们由词法分析器提供 非终结符 既可有综合属性也可有继承属性
产生式A→ 有规则 例: 产生式 →BC有规则
继承属性 A B C
C.d := B.c＋1 ＋ A.b := A.a＋B.c ＋
综合属性
S-属性文法
仅仅使用综合属性的属性文法称 属性文法 仅仅使用综合属性的属性文法称 S-属性文法 综合属性 在语法树中，一个结点的综合属性的值由其 在语法树中，一个结点的综合属性的值由其 综合属性 子结点的属性值确定 的属性值确定。 子结点的属性值确定。 通常使用自底向上的方法在每一个结点处使用 通常使用自底向上的方法在每一个结点处使用 自底向上 语义规则计算综合属性的值。 语义规则计算综合属性的值。
(c)
F
3+4*5
3＋4 * 5
3 +4*5
345* +
345
G:
N→S.S → S →SB S →B B →0 B →1
补充例 3 给文法配备语义规则, 给文法配备语义规则 完成二进制到十进制的转换 输入－ 输入－ 11.01 输出－ 输出－ 3.25
11.01= 1*21+1*21+0*2-1+1*2-2
编译原理第六章：属性文法和语法制导翻译
生综性仅合式依属A→赖性x于，1x：2或,…者x是n，xj其(1≤每j≤个n)语的义一规个则继中承的属每性个且属这性个或继者承是属
(1)产生式xj的左边符号x1,x2,…xj-1的属性； (2)A的继承属性 L-属性文法最大特点是产生式右部符号的继承属性不依赖于
其右部符号的任何属性。
注：S-属性文法一定是L-属性文法 • S-属性文法适合于一遍扫描的自下而上分析 • L-属性文法可用于一遍扫描的自上而下分析
3.翻译模式：给出了使用语义规则进行计算的次序，这样可 把某些实现细节表现出来，在翻译模式中，和文法符号 相关属性和语义规则（语义动作），用花括号{ }括起来， 插入到产生式右部的合适位置上。
复习题
名词术语： 属性文法、继承属性、综合属性 语法制导翻译、抽象语法树、翻译模式 S-属性文法、L-属性文法
第六章 属性文法和语法制导翻译
6.1 属性文法 6.2 基于属性文法的处理方法 6.3 S-属性文法的自下而上计算 6.4 L-属性文法和自顶向下翻译 6.5 自下而上计算继承属性
6.1 属性文法（属性翻译文法）
一.属性文法 1.属性文法定义
（上下文无关文法+属性/属性符号定义+属性规则定义） 即： 在上下文无关文法的基础上，为每个文法符号（终结 符或非终结符）配备若干相关的值（称为属性）。
表 6.2（P139） 带继承属性 L.in 的属性文法
产生式
语义规则
D→TL
L.in:=T.type
T→int
T.type:=integer
T→real
T.type:=real
L→L1,id
L1.in:=L.in
addtype(id.type,L.in)
(1)产生式xj的左边符号x1,x2,…xj-1的属性； (2)A的继承属性 L-属性文法最大特点是产生式右部符号的继承属性不依赖于
其右部符号的任何属性。
注：S-属性文法一定是L-属性文法 • S-属性文法适合于一遍扫描的自下而上分析 • L-属性文法可用于一遍扫描的自上而下分析
3.翻译模式：给出了使用语义规则进行计算的次序，这样可 把某些实现细节表现出来，在翻译模式中，和文法符号 相关属性和语义规则（语义动作），用花括号{ }括起来， 插入到产生式右部的合适位置上。
复习题
名词术语： 属性文法、继承属性、综合属性 语法制导翻译、抽象语法树、翻译模式 S-属性文法、L-属性文法
第六章 属性文法和语法制导翻译
6.1 属性文法 6.2 基于属性文法的处理方法 6.3 S-属性文法的自下而上计算 6.4 L-属性文法和自顶向下翻译 6.5 自下而上计算继承属性
6.1 属性文法（属性翻译文法）
一.属性文法 1.属性文法定义
（上下文无关文法+属性/属性符号定义+属性规则定义） 即： 在上下文无关文法的基础上，为每个文法符号（终结 符或非终结符）配备若干相关的值（称为属性）。
表 6.2（P139） 带继承属性 L.in 的属性文法
产生式
语义规则
D→TL
L.in:=T.type
T→int
T.type:=integer
T→real
T.type:=real
L→L1,id
L1.in:=L.in
addtype(id.type,L.in)
编译原理课件06属性文法和语法制导翻译
编译原理课件06属性文法 和语法制导翻译
属性文法和语法制导翻译是编译原理领域的两个核心概念。本课程将深入探 讨这两个主题，让大家全面了解编译原理的精髓。
属性文法：理论基础
属性文法定义
与上下文无关文法的区别
属性文法定义了语法结构的属性， 包括终结符和非终结符上的属性 和符号间的依赖。
上下文无关文法的语法结构是确 定的，而属性文法的语法结构中 包含了属性的信息。
产生式规则
属性文法的产生式规则由形式化 的产生式和附加的语义规则组成。
语法制导翻译：应用实例
1 基本概念
语法制导翻译将属性值与语法树相结合，用 于将源语言转换为目标语言。
2 方法
语法制导翻译可以通过S属性翻译计算自底向 上地求解，或手动注入Semantic动作。
3 过程
语法制导翻译的过程包括生成属性语法树， 计算语法树的属性，以及将属性与具体操作 相结合。
4 应用实例
语法制导翻译可用于编译器和解释器中，例 如C语言和Java编译器。
语法制导翻译：方法与实践
1
构建属性语法树
将上下文无关文法转化为属性文法，并构建出属性语法树。下而上或自上而下的语法属性计算。
3
执行动作
根据语法属性的计算结果，执行对应的语义动作。
属性文法和语法制导翻译的应用举例
创造思维
转型准备
编译原理培养了我们的创造思维， 让我们能够从编译器底层的实现 中提升自己的能力。
编译原理培养了我们的技术能力 和团队协作精神，为我们的未来 职业道路打下了基础。
编译器
编译器使用语法制导翻译将高级语言转换为机 器代码。
代码生成
属性文法可以用于指令选择与寄存器分配，优 化生成的目标代码。
属性文法和语法制导翻译是编译原理领域的两个核心概念。本课程将深入探 讨这两个主题，让大家全面了解编译原理的精髓。
属性文法：理论基础
属性文法定义
与上下文无关文法的区别
属性文法定义了语法结构的属性， 包括终结符和非终结符上的属性 和符号间的依赖。
上下文无关文法的语法结构是确 定的，而属性文法的语法结构中 包含了属性的信息。
产生式规则
属性文法的产生式规则由形式化 的产生式和附加的语义规则组成。
语法制导翻译：应用实例
1 基本概念
语法制导翻译将属性值与语法树相结合，用 于将源语言转换为目标语言。
2 方法
语法制导翻译可以通过S属性翻译计算自底向 上地求解，或手动注入Semantic动作。
3 过程
语法制导翻译的过程包括生成属性语法树， 计算语法树的属性，以及将属性与具体操作 相结合。
4 应用实例
语法制导翻译可用于编译器和解释器中，例 如C语言和Java编译器。
语法制导翻译：方法与实践
1
构建属性语法树
将上下文无关文法转化为属性文法，并构建出属性语法树。下而上或自上而下的语法属性计算。
3
执行动作
根据语法属性的计算结果，执行对应的语义动作。
属性文法和语法制导翻译的应用举例
创造思维
转型准备
编译原理培养了我们的创造思维， 让我们能够从编译器底层的实现 中提升自己的能力。
编译原理培养了我们的技术能力 和团队协作精神，为我们的未来 职业道路打下了基础。
编译器
编译器使用语法制导翻译将高级语言转换为机 器代码。
代码生成
属性文法可以用于指令选择与寄存器分配，优 化生成的目标代码。
编译原理习题课(3)
四元式序列: (1) + (2) (3) + (4) * (5) + (6) + (7) -
a b T1 T1 - T2 c d T3 T2 T3 T4 a b T5 T5 c T6 T4 T6 T7
23
赋值语句的翻译
简单算术表达式及赋值语句 数组元素的引用 产生有关类型转换的指令
24
P218-4. 按7.3节所说的办法，写出下面赋值句
L→En print(E.val)
E→E1+T E.val := E1.val+T.val
E→T
E.val :=T.val
T→T1*F T.val :=T1.val* F.val
T→F
T.val :=F.val
F→ (E) F.val :=E.val
F→digit F.val :=digit.lexval
5
digit.lexval=4
E → T { R.i:=T.val } R { E.val:=R.s }
P164-2. 对表达式((a)+(b))R：→ +
(的1)抽按象照语表法6树.4所；示的属性文R 法→ TR构- 1{ {造RR1..该i:s=:=R表.Ri+1达T.s.v式}al }
(式2)的按抽照象图语6法.17树所。示的翻译R模→式TR1，{{ RR构1.s.i::=造=R{RR.该.ii-.}sT表:.=vaR达l }1.s }
综合属性：“自下而上”传递信息 继承属性性文法的处理方法
依赖图 树遍历 一遍扫描
L－属性文法适合于一遍扫描的自上而下分析 S－属性文法适合于一遍扫描的自下而上分析
4
L
P164–1按照表6.1所
语法制导翻译及属性文法-编译原理-06-(一)讲诉
5. S-属性定义(S-属性文法)
S-属性定义：仅包含综合属性的属性
文法（语法制导定义）
S-attributed S-attributed
Definition Grammar
如：算术表达式求值的属性文法
2018/11/19 25
非S-属性定义
D→T L
T→int
L.in := T.type
要解决的问题： 1. 纪录标识符的类型 2. 类型信息传递 方法：用T.type记录类 型信息，并传给L.in
14
例6-2 说明语句的属性文法
D→TL
T → int T → real L → L1,id L → id
L.in := T.type
T.type := ‘integer’ T.type := ‘real’ L1.in := L.in addtype( id.entry, L.in ) addtype( id.entry, L.in )
2018/11/19
F.val := E.val
F.val := digit.lexval lexval 是单词 digit 的属性
13
例6-2 说明语句的属性文法
说明语句的文法
D→TL T → int T → real L → L1,id L → id
2018/11/19
real operand, length, sum int add, sub, mult
是一种接近形式化的语义描述方法 长于描述静态语义、短于描述动态语义 每个语法符号有相应的属性符号 每个产生式有相应计算属性的规则
属性变量:=属性表达式
2018/11/19 8
属性文法举例
产生式 E → E1 + E2 属性（计算）规则/语义规则 E.val := E1.val + E2.val
第6章 属性文法
1
引言
• 后面要讨论的中间代码生成，是指把单词符号串形式的源程 序转换为另一种等价的便于代码优化处理和目标代码生成的 表示方法。 • 目前常见的中间语言有逆波兰表示、三元式、四元式等等。 • 遗憾的是，中间代码生成与语言的语义密切相关，而语义的 形式化描述是一件非常困难的事情; • 存在一种称为语法制导翻译的模式，这种模式实际上是对上 下文无关文法的一种扩充。 • 方法:对文法中的每个产生式都附加一个语义动作或语义子程 序,在语法分析过程中，每当需要使用一个产生式进行推导或 归约，语法分析程序除执行相应的语法分析动作外，还要执 行相应的语义动作或调用相应的语义子程序。
且c1,c2,…,ck是A或α中任何文法符号的属性.
⇒属性b依赖于属性c1,c2,…,ck
12
6.1 属性文法
2.VT—VN的属性
(1) VT — 只有综合属性,由词法分析器提供.
(2) VN — 既可有综合属性也可有继承属性;
开始符号S的所有继承属性作为属性计算
前的初始值.
13
出现在产生式左边的继承属性和出现在产生式右边的 综合属性不由所给定的产生式的属性计算规则进行 计算，它们由其它产生式的属性规则计算或者由属 性计算器的参数提供。 AX1 X2 …Xn A的综合属性S(A)计算公式 S(A):=f(I(X1),…,I(Xn)) Xj的继承属性T(Xj)计算公式 T(Xj):=f(I(A),... I(Xn)) 1)非终结符既可有综合属性也可有继承属性 2)终结符只有综合属性,它们由词法程序提供.
一个依赖图的任何拓扑排序都给出一个语法树
中结点的语义规则计算的有效顺序。
注:在拓扑排序中,在一个结点上，语义规则
b:=f(c1,c2,…,ck)中的属性c1,c2,…,ck
编译原理第六章属性文法和语法制导翻译
第六章 属性文法和语法制导翻译要紧内容:[1] 法制导翻译的大体思想； [2] 属性文法的大体概念； [3] 基于属性文法的处置方式；[4] 在自上而下分析和自下而上分析中的属性计算。
大体要求:[1] 明白得语法制导翻译和属性文法的大体思想和方式， [2] 把握属性的计算方式。
教学要点：本章中，咱们将第一介绍属性文法的大体概念，然后介绍基于属性文法的处置方式，讨论如安在自上而下分析和自下而上分析中实现属性的计算。
讲义摘要：6.1 属性文法一、语义分析的任务一、静态语义分析或静态审查。
例如，类型检查、操纵流检查（操纵流语句必需使操纵转移到合法的地址 ）、维数检查、越界检查、名字的作用域分析 等。
二、动态语义处置。
若是静态语义正确，语义处置那么要执行真正的翻译。
例如，变量的存储分派；表达式的求值；语句的翻译（中间代码的生成）。
3、总目标：生成等价的中间代码二、属性文法 一、属性所谓属性，其涉及的概念比较普遍，经常使用以描述事物或人的特点、性质，品质等等。
比如，谈到一个 物体，能够用“颜色”描述它，谈起某人，能够利用“有幽默感“来形容他。
对编译程序利用的语法树的结点，能够用"类型"、"值"或"存储位置"来描述它。
二、属性文法（也称属性翻译文法）属性文法是Knuth 在1968年第一提出的。
它是在上下文无关文法的基础上，为每一个文法符号（终结符或非终结符）配备假设干相关的“值”（称为属性）。
这些属性代表与文法符号相关信息，例如它的类型、值、代码序列、符号表内容等等。
属性与变量一样，能够进行计算和传递。
属性加工的进程即是语义处置的进程。
关于文法的每一个产生式都配备了一组属性的计算规那么，称为语义规那么。
语义规那么所描述的工作能够包括属性计算、静态语义检查、符号表操作、代码生成等等。
3、属性文法的形式化概念形式上讲，一个属性文法是一个三元组:A=(G,V,F),其中 G:是一个上下文无关文法。
属性文法.ppt
第6章 属性文法和语法制导翻译
从本章开始，我们介绍有关语义分析及翻 译的问题。其处理的方法主要是属性文法和语 法制导翻译方法。
本章中，我们将首先介绍属性文法的基本 概念，然后介绍基于属性文法的处理方法，讨 论如何自上而下分析和自下而上分析中实现属 性计算。
本章重点掌握: 6.1 属性文法 6.2 基于属性文法的处理方法 6.3 S—属性文法的自下而上计算 6.4 L—属性文法和自顶向下翻译。
+
n T.val = 10
T.val = 8
T.val = 5
*
F.val = 2
F.val = 8
F.val = 5
digit.lexval = 2
digit.lexval = 8 digit.lexval = 5
分析树各结点属性的计算可以自下而上地完成
E.val = 8
L E.val = 18
+
n T.val = 10
T.val = 8
T.val = 5
*
F.val = 2
F.val = 8
F.val = 5
digit.lexval = 2
digit.lexval = 8 digit.lexval = 5
分析树各结点属性的计算可以自下而上地完成
E.val = 8
L E.val = 18
基本概念 编译系统的两类翻译：
非语法制导的翻译
语法制导的翻译：以语法分析为主导的语义 处理－－在源程序的语法分析中嵌入语义处 理。即，利用源程序的文法框架生成中间代 码或目标代码。
Tips：语义学：semantics
lexeme
lexicon
semantic
6.1 属性文法
从本章开始，我们介绍有关语义分析及翻 译的问题。其处理的方法主要是属性文法和语 法制导翻译方法。
本章中，我们将首先介绍属性文法的基本 概念，然后介绍基于属性文法的处理方法，讨 论如何自上而下分析和自下而上分析中实现属 性计算。
本章重点掌握: 6.1 属性文法 6.2 基于属性文法的处理方法 6.3 S—属性文法的自下而上计算 6.4 L—属性文法和自顶向下翻译。
+
n T.val = 10
T.val = 8
T.val = 5
*
F.val = 2
F.val = 8
F.val = 5
digit.lexval = 2
digit.lexval = 8 digit.lexval = 5
分析树各结点属性的计算可以自下而上地完成
E.val = 8
L E.val = 18
+
n T.val = 10
T.val = 8
T.val = 5
*
F.val = 2
F.val = 8
F.val = 5
digit.lexval = 2
digit.lexval = 8 digit.lexval = 5
分析树各结点属性的计算可以自下而上地完成
E.val = 8
L E.val = 18
基本概念 编译系统的两类翻译：
非语法制导的翻译
语法制导的翻译：以语法分析为主导的语义 处理－－在源程序的语法分析中嵌入语义处 理。即，利用源程序的文法框架生成中间代 码或目标代码。
Tips：语义学：semantics
lexeme
lexicon
semantic
6.1 属性文法
第6章 属性文法和语法制导翻译
D
T T.type=real real L L.in=real L.in=real , L L.in=real , L id1 id2
产生式 D→TL T→int T→real 语义规则 L.in:=T.type T.type:=integer T.type:=real addtype(id.entry，L.in) addtype(id.entry，L.in)
产生式 N→S1.S S→S1B S→B B→0 B→1 语义规则 {N.v=S1.v+S.v*2-S.L} {S.v=S1.v*2+B.v，S.L=S1.L+1 } {S.v=B.v，S.L=1} {B.v=0} {B.v=1}
S
S B
.
S
S
B
B
1
1
B
0
1
23
1 属性文法
举例3：文法G(N)：N→S.S S→SB S→B 1. 方案1：计算综合属性S.L N→S1.S N {N.v=S1.v+S.v*2-S.L} S→S1B S2 . {S.v=S1.v*2+B.v， S.L=S1.L+1} S1 B S→B {S.v=B.v， S.L=1} B 1 B→0{B.v=0} B→1{B.v=1} 1 B→0 B→1
产生式 N→S1.S S→S1B S→B B→0 B→1 语义规则 {N.v=S1.v+S.v，S1.f＝1，S.f＝2-S.L} {S.L=S1.L+1，S1.f=S.f*2，B.f=S.f，S.v=S1.v+B.v} {S.L=1，B.f=S.f，S.v=B.v} {B.v=0} {B.v=B.f}
第6 章 属性文法和语法制导翻译
语义分析 静态语义分析 类型检查、控制流检查、一致性检查 名字的作用域分析 动态语义分析 栈溢出 数组越界
T T.type=real real L L.in=real L.in=real , L L.in=real , L id1 id2
产生式 D→TL T→int T→real 语义规则 L.in:=T.type T.type:=integer T.type:=real addtype(id.entry，L.in) addtype(id.entry，L.in)
产生式 N→S1.S S→S1B S→B B→0 B→1 语义规则 {N.v=S1.v+S.v*2-S.L} {S.v=S1.v*2+B.v，S.L=S1.L+1 } {S.v=B.v，S.L=1} {B.v=0} {B.v=1}
S
S B
.
S
S
B
B
1
1
B
0
1
23
1 属性文法
举例3：文法G(N)：N→S.S S→SB S→B 1. 方案1：计算综合属性S.L N→S1.S N {N.v=S1.v+S.v*2-S.L} S→S1B S2 . {S.v=S1.v*2+B.v， S.L=S1.L+1} S1 B S→B {S.v=B.v， S.L=1} B 1 B→0{B.v=0} B→1{B.v=1} 1 B→0 B→1
产生式 N→S1.S S→S1B S→B B→0 B→1 语义规则 {N.v=S1.v+S.v，S1.f＝1，S.f＝2-S.L} {S.L=S1.L+1，S1.f=S.f*2，B.f=S.f，S.v=S1.v+B.v} {S.L=1，B.f=S.f，S.v=B.v} {B.v=0} {B.v=B.f}
第6 章 属性文法和语法制导翻译
语义分析 静态语义分析 类型检查、控制流检查、一致性检查 名字的作用域分析 动态语义分析 栈溢出 数组越界
编译原理6-1-属性文法
属性：类型、值、代码序列、符号表内容…
表6.1 一个简单台式计算器的属性文法
属性的计算
产 生 式 换行符 语 义 规 则
规则
LEn
print (E.val) L的虚属性
E E1 + T
E.val := E1 .val + T.val
ET
E.val := T.val
T T1 * F
T.val := T1.val * F.val
real id1, id2, id3 的带注释的语法树
综合属性 D
D TL L.in := T.type T int T. type := integer T real T. type := real L L1, id L1.in := L.in;
addtype (id.entry,L.in ) L id addtype (id.entry,L.in )
第六章 属性文法和语法制导翻译
6.1 属性文法 6.2 基于属性文法的处理方法 6.3 S-属性文法的自下而上计算 6.4 L-属性文法和自顶向下翻译 6.5 自下而上计算继承属性
语义分析
静态语义分析 类型检查、控制流检查 、一致性检查 名字的作用域分析
动态语义分析 栈溢出 数组越界 a[i]
综合属性
A
B
C
S-属性文法
仅仅使用综合属性的属性文法称 S-属性文法 在语法树中，一个结点的综合属性的值由其
子结点的属性值确定。 通常使用自底向上的方法在每一个结点处使用
语义规则计算综合属性的值。
☆ 表6.1 一个简单台式计算器的属性文法
带注释的语法树
(结点带有语义信息 )
8+5*2n
表6.1 一个简单台式计算器的属性文法
属性的计算
产 生 式 换行符 语 义 规 则
规则
LEn
print (E.val) L的虚属性
E E1 + T
E.val := E1 .val + T.val
ET
E.val := T.val
T T1 * F
T.val := T1.val * F.val
real id1, id2, id3 的带注释的语法树
综合属性 D
D TL L.in := T.type T int T. type := integer T real T. type := real L L1, id L1.in := L.in;
addtype (id.entry,L.in ) L id addtype (id.entry,L.in )
第六章 属性文法和语法制导翻译
6.1 属性文法 6.2 基于属性文法的处理方法 6.3 S-属性文法的自下而上计算 6.4 L-属性文法和自顶向下翻译 6.5 自下而上计算继承属性
语义分析
静态语义分析 类型检查、控制流检查 、一致性检查 名字的作用域分析
动态语义分析 栈溢出 数组越界 a[i]
综合属性
A
B
C
S-属性文法
仅仅使用综合属性的属性文法称 S-属性文法 在语法树中，一个结点的综合属性的值由其
子结点的属性值确定。 通常使用自底向上的方法在每一个结点处使用
语义规则计算综合属性的值。
☆ 表6.1 一个简单台式计算器的属性文法
带注释的语法树
(结点带有语义信息 )
8+5*2n
第6章 属性文法及语法制导翻译 (编译原理 陈火旺)讲诉
7
(1) 终结符只有综合属性,它由词法分析器提供
属性文法的说明(1)
P136
例如 digit.lexval 表示单词符号“数”的词法值 id.entry 表示单词符号“标识符”的符号表入口
(2) 非终结符既可以有综合属性也可以有继承 属性，在属性文法的语义规则中计算 (3) 关于属性计算的规定
A
A X1X2…Xn b:=f(c1,c2,…,ck)
A.b
带注释的 语法树
14
X1 X2 … Xn
X1.c1 X2 .c2 … Xn . ck
两种属性：继承属性
• 继承属性用于“自上而下”传递信息。 • 继承属性：在语法树中，一个结点的继承属 性由此结点的父结点和(或)兄结点的某些属 性确定。 • 可以用继承属性来表示程序语言结构中的上 下文依赖关系。 • 继承属性的计算可以结合自上而下的语法分 析进行。 A. c
A X1 … X … Xn
A X1X2…Xn b:=f(c1,c2,…,ck)
k
X1.c1 … X.b
… Xn
17
6.2 基于属性文法的处理方法 • 属性文法： 产生式 语义规则 .
A α b:=f(c1,c2,…,ck) • 语义规则的计算可以执行任何翻译动作。对输入串 的翻译也就是根据语义规则进行计算得出结果。 • 属性文法是比较抽象的翻译说明，隐藏了一些实现 细节, 主要是无须指明翻译时语义规则的计算次序。 • 本节讨论语义规则的计算方法，指明属性文法中语 义规则的计算次序，从而把语义规则改造为计算属 性的语义程序，把静态的语义规则改写为可动态执 行的语义动作 --- 语法制导翻译方法。
4
6.1 属性文法
• 属性文法, 也称属性翻译文法或语法制导定义, 是Knuth在1968年首先提出来的。 • 属性：在上下文无关文法的基础上为每个文法 符号X(终结符或非终结符)配备若干个相关的 “值”---这些“值”就称为文法符号X的属性。 • 属性值的设置和语法结构的语义以及翻译程序 的需要有关。 • 属性代表与文法符号相关语义信息，如类型、 值、代码序列、符号表内容等
(1) 终结符只有综合属性,它由词法分析器提供
属性文法的说明(1)
P136
例如 digit.lexval 表示单词符号“数”的词法值 id.entry 表示单词符号“标识符”的符号表入口
(2) 非终结符既可以有综合属性也可以有继承 属性，在属性文法的语义规则中计算 (3) 关于属性计算的规定
A
A X1X2…Xn b:=f(c1,c2,…,ck)
A.b
带注释的 语法树
14
X1 X2 … Xn
X1.c1 X2 .c2 … Xn . ck
两种属性：继承属性
• 继承属性用于“自上而下”传递信息。 • 继承属性：在语法树中，一个结点的继承属 性由此结点的父结点和(或)兄结点的某些属 性确定。 • 可以用继承属性来表示程序语言结构中的上 下文依赖关系。 • 继承属性的计算可以结合自上而下的语法分 析进行。 A. c
A X1 … X … Xn
A X1X2…Xn b:=f(c1,c2,…,ck)
k
X1.c1 … X.b
… Xn
17
6.2 基于属性文法的处理方法 • 属性文法： 产生式 语义规则 .
A α b:=f(c1,c2,…,ck) • 语义规则的计算可以执行任何翻译动作。对输入串 的翻译也就是根据语义规则进行计算得出结果。 • 属性文法是比较抽象的翻译说明，隐藏了一些实现 细节, 主要是无须指明翻译时语义规则的计算次序。 • 本节讨论语义规则的计算方法，指明属性文法中语 义规则的计算次序，从而把语义规则改造为计算属 性的语义程序，把静态的语义规则改写为可动态执 行的语义动作 --- 语法制导翻译方法。
4
6.1 属性文法
• 属性文法, 也称属性翻译文法或语法制导定义, 是Knuth在1968年首先提出来的。 • 属性：在上下文无关文法的基础上为每个文法 符号X(终结符或非终结符)配备若干个相关的 “值”---这些“值”就称为文法符号X的属性。 • 属性值的设置和语法结构的语义以及翻译程序 的需要有关。 • 属性代表与文法符号相关语义信息，如类型、 值、代码序列、符号表内容等
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
后 端 处 理
代码生成
汇编代码
第六章
属性文法和语法制导翻译
6.1 属性文法 6.2 基于属性文法的处理方法
6.3 S—属性文法的自下而上计算
6.4 L—属性文法和自顶向下翻译
6.5 自下而上计算继承属性
7
6.1 属性文法一、基本源自念1.属性广义：用以描述事物或人的特征、性质、品质等等。
狭义：代表与文法符号相关的信息，其信息值即为
引言(续)
• 这种模式既把语法分析与语义处理分开，又令其平行地进 行，让其在同一遍扫描中同时完成语法分析和语义处理两 项工作。 • 由此可见，抽象文法符号的具体语义信息，是在与语法分 析同步的语义处理过程中获取和加工的。 • 文法符号X的语义信息我们称之为语义属性或简称为属性 （Attributes）。 • 我们用形如X.ATTR的记号来表示文法符号X的相关语义属 性。 • 如果一个文法符号X在一产生式中多次出现，为了在语义 上能够对其进行区分，可添加不同的上标。
ａ和一个综合属性ｂ，Ｂ有综合属性ｃ，Ｃ有继承属
性ｄ。
产生式ABC可能有规则： C.d:=B.c+1 A.b:=A.a+B.c
A.a—左部继承属性 A.b—左部综合属性 B.c—右部综合属性 C.d—右部继承属性
算规则，称为语义规则。
3. 属性文法
在上下文无关文法的基础上，为每个文法符
号（终结符或非终结符）引进一组属性，且让该文
法中的重写规则附加上语义规则时，称该上下文无
关文法为属性文法。
注：语法制导翻译是指在语法分析的过程中，完成附加在所使 用的产生式上的语义规则所描述的动作。 10
属性文法
属性文法(attribute grammar)是一个三元组： A=(G,V,F),其中 G:是一个上下文无关文法 V:有穷的属性集,每个属性与文法的一个终结符或非 终结符相连,这些属性代表与文法符号相关信息， 如它的类型、值、代码序列、符号表内容等等 . 属性与变量一样，可以进行计算和传递。属性加 工的过程即是语义处理的过程。 F:关于属性的属性断言或一组属性的计算规则(称为 语义规则) . 断言或语义规则与一个产生式相联, 引用该产生式左端或右端的终结符或非终结符相 联的属性.
6.1 属性文法
二、基本规则
1. 语义规则的形式： 产生式Aα的语义规则的形式为b:=f(c1,c2,…,ck)
其中:(1) f是一个函数;通常以表达式的形式出现
b有 两种 可能
(2) 或者b—A的综合属性，且c1,c2,…,ck是α中文法 符号的属性;
(3) 或者b—α中某个文法符号的继承属性,
文法符号及其语义属性
• 例如,文法G[E]: 产生式 语义子程序 E→E(1)+T {E.Val=E(1).val+T.val;} E→T {E.Val=T.Val;} T→digit {T.Val=digit;} • 为了能在语法分析过程中平行地进行 语义处理，可在语法分析栈旁边并行 地设置一个语义信息栈
语法分 析栈 T + E … #
语义分 析栈 T.Val ‘+’
…
语义处理（语义分析和中间代码生成）
在编译中的逻辑阶段
源语言程序
词法分析 前 端 处 理
语法分析
语义分析 中间代码生成 中间代码 语 义 处 理
后 端 处 理
代码生成
汇编代码
语义处理
源语言程序
词法分析 前 端 处 理
语法分析
语义分析 语 义 处 理
词法分析与语法分析是编译程序的一部分。
在早期的一些编译程序中，是在语法分析的基础上根 据源程序中各语法成份的语义，直接产生机器语言或汇 编语言形式的目标代码。 现在的编译系统一般都将经过语法分析的源程序先翻 译为某种形式的中间语言代码，然后再将其翻译为目标 代码。 优点：
使编译程序各组成部分功能更单一; 使得编译程序的逻辑结构更为清晰，从而 使编译程序更易于编写与调整;同时 为代码优化和程序的可移植性提供了条件
6.1 属性文法
3.属性的计算/获得
(1) 产生式右边的继承属性
产生式左边的综合属性 (2) 产生式左边的继承属性 产生式右边的综合属性
由该产生式提供的计 算规则计算获得
由其它产生式的属性 规则计算或由属性计 算器的参数提供
15
6.1 属性文法
例6.1:考虑非终结符Ａ，Ｂ和Ｃ，其中，Ａ有一个继承属性
1
引言
• 后面要讨论的中间代码生成，是指把单词符号串形式的源程 序转换为另一种等价的便于代码优化处理和目标代码生成的 表示方法。 • 目前常见的中间语言有逆波兰表示、三元式、四元式等等。 • 遗憾的是，中间代码生成与语言的语义密切相关，而语义的 形式化描述是一件非常困难的事情; • 存在一种称为语法制导翻译的模式，这种模式实际上是对上 下文无关文法的一种扩充。 • 方法:对文法中的每个产生式都附加一个语义动作或语义子程 序,在语法分析过程中，每当需要使用一个产生式进行推导或 归约，语法分析程序除执行相应的语法分析动作外，还要执 行相应的语义动作或调用相应的语义子程序。
属性值。
例如：其类型、值、代码序列、符号表内容等。
8
6.1 属性文法
注:
（1）属性与变量一样，可以进行计算和传递。
（2）属性加工的过程即是语义处理的过程。 （3）属性 综合属性：用于“自下而上”传递信息。
继承属性： 用于“自上而下”传递信息。
9
6.1 属性文法
2. 语义规则
为文法的每一个产生式配备的计算属性的计
且c1,c2,…,ck是A或α中任何文法符号的属性.
⇒属性b依赖于属性c1,c2,…,ck
12
6.1 属性文法
2.VT—VN的属性
(1) VT — 只有综合属性,由词法分析器提供.
(2) VN — 既可有综合属性也可有继承属性;
开始符号S的所有继承属性作为属性计算
前的初始值.
13
出现在产生式左边的继承属性和出现在产生式右边的 综合属性不由所给定的产生式的属性计算规则进行 计算，它们由其它产生式的属性规则计算或者由属 性计算器的参数提供。 AX1 X2 …Xn A的综合属性S(A)计算公式 S(A):=f(I(X1),…,I(Xn)) Xj的继承属性T(Xj)计算公式 T(Xj):=f(I(A),... I(Xn)) 1)非终结符既可有综合属性也可有继承属性 2)终结符只有综合属性,它们由词法程序提供.