第九章符号表与错误处理

致，因而不容易确定一个固定长度的空间来统一安排。
这时，可在符号表外另设一组存储空间，并在符号表 信息栏中放一指针来指向这个存储空间始址。
第9章 符号表与错误处理
例如，对数组标识符需要存储有关数组维数，每
维上、下界值，数组类型及数组存放的起始地址等信 息。如果将信息与名字一起全部放在符号表中，则因
维数不同而使记录该信息的空间大小不易确定，因此，
第9章 符号表与错误处理
第九章 符号表与 错误处理
基本知识点：符号表的作用及内容，符号表的数据结构 与符号表的组织。错误的种类、对错误的的处理方法。 重点：符号表的数据结构与符号表的组织。对错误的处 理方法。 难点：符号表的结构与符号表的操作，遏止重复错误的 方法。
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符号表的基本知识结构图
…
a 数组
…
…
…
图9.4 记录数组内情向量的符号表
…
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名字的作用域：
程序设计语言中一个名字可以出现在不同的范围内，
并且可以具有不同的意义。程序设计语言范围的划分可以 有两种不同的方式——并列的和嵌套的。不同的程序设计 语言，根据其提供的抽象方法不同，采用不同的范围划分 方式。例如，Pascal语言的过程定义，可以是嵌套的，即一 个过程内部可以再定义另一个过程；而C/C++语言的过程 只能是并列的，也就是说C/C++的过程中不能再定义过程， 但是C/C++允许程序块(block)嵌套，每个程序块的范围以花
通常给它们另外安排一个内情向量表来记录数组的全 部信息，同时在符号表的信息栏设置一指针指向内情 向量的入口地址(见图9.4)。此外，对像函数名、过程 名等含有较多信息且不容易规范信息长度的名字都可 以采取这种办法。
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符号表 Nam e In fo rm a t i o n
内情向量表 维数 下 界 i1 首地址 上 界 u1
符号名：若干非空字符组成 符号类型：整形、实型、字符型、逻辑型等 符号的存储类别 符号的作用域 符号变量的存储分配信息 符号的其它属性
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符号名即名字本身，即构成名字的字符串，原则上可以 由任意长的字符组成。当前的大部分编译器的编辑器或 文字处理器允许行的最大值超过256个字符。也就是说， 标识符长度原理上可以超过256个字符，而一般我们习 惯用的标识符长度在10个字符上下。如果把名字的字符 串信息本身直接存放在符号表中，则会造成很大浪费， 同时也无法解决极端情况。
int f(int a,int b)
{ int c; if(a>b) c=1; else c=0; return c; }
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v alu e Nam e a b c In fo rm a t i o n 整型，变量，形参 整型，变量，形参 整型，变量 Nam e (a) f 二目子程序，入口地址 (c) In fo rm a t i o n 1 0 (b)
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而目标代码生成时，编译程序将依据符号表中的符号
名来分配目标地址。几乎在编译程序工作的全过程中， 都需要对符号表进行频繁地访问(查表或填表)，其耗费 的时间在整个编译过程中占有很大的比例。因此，合 理地组织符号表并相应选择好的查、填表方法是提高 编译程序工作效率的有效办法。 对于编译程序所用的符号表来说，它所涉及的基 本操作大致可以归纳为五类：
由于程序设计语言对源程序大小一般不做任何限制，符 号表中存放的名字的个数原则上也是无限的，符号表的存储 空间无论开设多大，都会有溢出的可能。因此，符号表的空 间存储，应该是可以动态扩充的。
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9.1 符号表的作用
在编译程序工作的过程中，需要不断收集、记录、 查证和使用源程序中的一些语法符号(简称为符号)的类
(5)指出过程的形式参数，并按形参排列的顺序将它们的种 属、类型等信息与过程名相联系，以便其后检查实参在顺 序、种属及类型上是否与形参一致。
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符号表的管理贯穿整个编译过程，既涉及前端, 也涉及后 端, 尤其与后端的存贮空间分配有密切联系。符号表的内容一 般仅在编译时使用，如果名字的具体信息需要在运行时确定 或者使用，则符号表的部分内容还要保留到运行时，例如动 态数组和跟踪调试信息等。符号表的信息组织与符号表数据 结构的安排对于编译的效率有重大影响。合理组织符号表的 内容，以适应不同阶段的需要，也是符号表设计需要考虑的 问题。
图9.3 按标识符种属组织的各种符号表 (a) 简单变量名表；(b) 常数表；(c) 函数入口名表
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根据符号表名字栏的组织特点，符号表信息栏的
组织方式也分为两类：固定信息内容和仅记录信息存 放地址。
如果名字栏中的标识符按种属分类，则因同类标
识符其基本特征一致，故可将这些信息一一记录在信 息栏中。 如果符号表的名字不分种属，则由于不同种属的 标识符其特征不一致，也即它们所需存储的信息不一
数组、标号等)、名字的类型(整型、实型、逻辑型、字
符型等)、特征(当前是定义性出现还是使用性出现等)、 给此名字分配的存储单元地址及与此名语义有关的其
它信息等。
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根据编译程序工作阶段的不同划分，名字表中的
各种信息将在编译程序工作过程中的适当时候填入。
对于在词法分析阶段就建立符号表的编译程序，当扫 描源程序识别出一个单词(名字)时，就以此名字查找符 号表；若表中无此名的登记项，就将此名字填入符号 表中；至于与此名相关的其它信息，可视工作方便分 别在语法分析、语义分析及中间代码生成等阶段陆续 填入。在语义分析时，符号表中的信息可以用于语义 检查；在代码优化时，编译程序则利用符号表提供的 信息选出恰当的代码进行优化；
名字的作用域，也可以说，仅从静态读程序就可确定名字的
作用域。
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(2) 最近嵌套原则(most closely nested)（下边的作用域规 则以程序块为例，但也适用于过程）: ① 程序块B中声明的作用域包括B； ② 如果名字x不在B中声明，那么B中x的出现是在外围 程序块B'的x声明的作用域中，使得B'有x的声明，并且B'比 其它任何含x声明的程序块更接近被嵌套的B。 通俗地讲，名字的声明在离其最近的内层起作用，即
printf("%d %d\n"，a，b);
}
/* 结果为：0，0 */
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在不同程序块中声明的a和b，它们的作用域分别为：
声 明
int a=0 int b=0 int b=1 int a=2 int b=3
作用域
B0-B2 B0-B1 B1-B3 B2 B3
图9.5 作用域表
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符号表的操作分为五类：
(1) 判断一个给定的名字是否在表中；
(2) 在表中填入新的名字； (3) 对给定的名字访问它在表中的有关信息； (4) 对给定的名字填入或更新它在表中的某些信息； (5) 从表中删去一个或一组无用的项。
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9.2
符号的主要属性和作用
型和特征等相关信息。为方便起见，一般的做法是让
编译程序在其工作过程中建立并保存一批表格，如常 数表、变量名表、数组内情向量表、过程或子程序名 表及标号表等，将它们统称为符号表或名字表。
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符号表中的每一项包括两个部分：
名字(标识符) 名字有关的信息 这些信息将全面地反映各个语法符号的属性以及它们 在编译过程中的特征，诸如名字的种属(常数、变量、
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9.3
符号表的组织
由于处理对象的作用和作用域可以有多种，所以符
号表也有多种组织方式。按照处理对象的特点，符号表
的组织方式一般可分为直接方式和间接方式。 直接方式是指在符号表中直接填入源程序中定义的
标识符及相关信息(如图9.1)。在图中，Name(名字)栏的
长度是固定的，这种栏目长度固定的表格易于组织、填 写或查找，因而是最简单的一种符号表组织方式， 它
符号表的间接组织方式。
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Nam e 7 5 3
In fo rm a t ro n … … …
…
…
S
T
U
D
E
N
T
G
R
A
N
D
A
G
E
…
图9.2 间接组织方式的符号表
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另一种组织方式是按标识符的种属，如简单变量、
数组、过程等分别建立不同的符号表，如简单变量名 表、数组名表、过程名表等。例如，下面的函数：
/* 最外层，不妨定为B0层 */
/* B1层，被B0嵌套 */ /* B2层，被B1嵌套 */ /* 结果为：2，1 */
/* B3层，与B2并列，并列的名字作用域不交叉 */ /* 结果为：0，3 */ /* 结果为：0，1 */
printf("%d %d\n"，a，b);
}
printf("%d %d\n"，a，b); }
(3)所分配的数据区地址(一般为相对地址);
(4)若为数组，应填写其内情向量并给出内情向量的首址；
(5)若为记录结构，则应把该登记项与其各分量按某种方式 连接起来；
(6)是否为形式参数，若是，则应记录其类型：
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(7)定义性出现或引用性出现标志； (8)是否对该变量进行过赋值的标志，等等。 过程名： (1)是否为程序的外部过程； (2)若为函数，应指出它的类型； (3)是否处理过相应的过程或函数定义； (4)是否递归定义；