编译原理 第八章

义子程序。
例 算术表达式求值的语义描述
（0）L→E
print（E.val)
（1）E→ E1 + T E.val:=E1.val+T.val
（2）E→ T
E.val:=T.val
（3）T→ T1 * F T.val:=T1.val*F.val
（4）T→ F
T.val:=F.val
（5）F→（E） F.val:=E.val
2
r
r44rr44
S4
8 23
r
r
6
6
r
r
6
6
S4
93
S
10
4
S
S
6
11
r1
S7
r1
r1
r
r
3
3
r
r
3
3
r
r
5
5
r
r
5
5
LR分析输入串2+3*5
步骤 状态栈 语义栈（值栈） 符号栈
1
0
-
#
剩余输入串 归约动作
2+3*5#
2
05
--
#2
+3*5#
3
03
-2
#F
+3*5#
r6
4
02
-2
#T
+3*5#
r4
E { T1．t =T2．t}
{ T1．= int} T + T { T2．= int}
3
4
A为属性文法
如果对G中的某一输入串而言，A中的所有断言 对该输入串的语法树的结点的属性全为真，则该串 也是A语言中的句子。
编译程序的静态语义审查工作就是验证关于所编译 的程序的断言是否全部为真。
例8.2 描述说明语句中各种变量的类型信息
5
01
-2
#E
+3*5#
r2
6
016 -2-
#E+
3*5#
7
0165 -2- - #E+3
*5#
步骤 状态栈 语义栈（值栈） 符号栈 剩余输入串 归约动作
8 0163
-2-3
#E+F *5#
r6
9 0169
-2-3
#E+T *5#
r4
10 01697
-2-3-
#E+T* 5#
11 016975 -2-3-- #E+T*5 #
12 01697（10）-2-3-5 #E+T*F #
r6
13 0169
-2-（15） #E+T
#
r3
14 01
-（17） #E
#
r1
15
接受
按照上述实现办法，若把语义子 程序改为产生中间代码的动作，则可 在语法制导下生成中间代码。 （选作实验）
8．3 中间代码的形式 中间代码有多种形式，常见的有 ❖ 逆波兰式 ❖ 三元式 ❖ 四元式 ❖ 树形表示
E→ T1 + T2 { T1．t = int AND T2．t = int }
E→ T1 or T2 { T1．t = bool AND T2．t = bool }
T→ num { T．t = int }
T→ true
{ T．t = bool }
T→ false { T．t = bool }
对输入串3+4的语法树：
语义处理的环境：符号表 为语义分析提供类型、作用域等信息。 为代码生成提供类型、作用域、存储
类别、存储（相对）位置等信息。
本章引入属性文法和语法制导翻译 方法的基本思想，介绍几种典型的中间 代码形式，最后讨论一些语法成分的翻 译工作。
第8章 语法制导翻译和中间代码生成
8．1 属性文法 8．2 语法制导翻译概论 8．3 中间代码的形式 8．4 简单赋值语句的翻译 8．5 布尔表达式的翻译 8．6 控制结构的翻译 8．7 说明语句的翻译 8．8 数组和结构的翻译
源程序的结构分析 ➢ 词法分析 ch4 ➢ 语法分析 ch5、ch6、ch7
语义分析 ➢ 由语法分析程序直接调用相应的语义子程 序 ➢ 首先生成语法树（或该结构的某种表示） ，再进行语义处理
生成中间代码
前端处理
语义处理
编译中的逻辑阶段
源语言程序
词法分析 语法分析 语义分析 中间代码生成 代码优化 目标代码生成 目标代码（汇编或机器码）
的语义规则
要解决的问题： 1. 纪录标识符的
类型 2. 类型信息传递
产生式 (1) DTL (2) T int
语义规则 L.in := T.type T.type := integer
方法：用T.type 记录类型信息，并 传给L.in
(3) T real T.type := real (4) L L1,id L1.in := L.in;
8．1 属性文法
属性文法：语法制导翻译工具，说明程序设计语言 的意义。
属性文法构成：上下文无关文法 + 语义规则 语义规则附在文法的产生式上，在语法分析过程中，
完成附加在所使用产生式上的语义规则描述的动作， 从而实现语义处理。
定义： 一个属性文法是一个三元组： A=（G，V，F）
其中: G：上下文无关文法 V：属性的有穷集。
（6）F→digit F.val:=digit.lexval
输入串2+3*5,语义处理是计算表达式的值，采用LR 分析法，LR分析表如下：
LR分析表如下
状 态d
0S 5
1
2
3
4
S5
5
6
S5
7S 5
8
9
10
11
ACITON（动作）
GOTO（转换）
+
*
（）#
E TF
S
1 23
4
S6
acc
r
S
2
7
r
r
2
每个属性与文法的某个非终结符或终结符相联 F：关于属性的断言或谓词的有穷集。
--属性的计算规则
每个断言与文法的某产生式相联。
例如 G：E→ T1 + T2 | T1 or T2 T→ num | true | false
属性文法记号中常使用N．t的形式表示与非终 结符N相联的属性。
可进行类型检查的属性文法（表达式）
在语法分析时，每应用一个产生式（推 导或归约），同时完成该产生式上所附 的语义规则描述的动作，从而完成语义 处理。
语法制导翻译的具体实现途径不难。如 有一个LR分析器，扩充它的分析栈，使得每 个文法符号都跟有语义值。同时扩充LR分析 器功能，使它不仅执行语法分析任务，且能
在用某个产生式进行归约的同时调用相应语
后端处理
语义处理的任务：
•静态语义检查 静态语义：语法结构 静态语义检查：审查静态语义
•动态语义处理 动态语义：程序单元执行的操作 动态语义处理：生成(中间/目标)代码
语义处理的实现：
属性文法：描述语义规则。--工具 语法制导翻译：在语法分析的同时，执行
语义规则描述的动作： • 检查静态语义 • 生成中间代码/目标代码
addtype(id.entry, L.in)
(5) L id addtype(id.entry, L.in)
entry id 的属性：可以是它在符号表中的地址 addtype 在符号表中为变量填加类型信息
8．2 语法制导翻译概论
语法制导翻译：
在进行语法分析的同时，完成相应的语义处理
首先，使用属性文法为工具，描述程序 设计语言的语义规则。