单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,语义分析和符号表,主要内容：,语义分析概述(必要性、功能、描述方法),符号表,类型表达式,声明和程序体的语义分析,语义分析的必要性,语法和语义的区别；,语法：,关于什么样的字符串才是该语言,在组成结构上合法的程序的法则。,语义：,关于结构上合法的程序的意义的,法则。,语义分析的分类,语义种类,静态语义：,在编译阶段(从程序文本上)可,以检查的语义。,动态语义：,通过程序的执行才能检查的语,义。,语义错误,各种条件表达式的类型是不是,boolean,型,?,运算符的分量的类型是否相容,?,赋值语句的左右部的类型是否相容,?,形参和实参的类型是否相容,?,下标表达式的类型是否为所允许的类型,?,变体记录中表示情形的常量是否为合法类型,?,函数说明中的函数类型和返回值的类型是否一致,?,VE,中的,V,是不是变量,而且是数组类型？,V.id,中的,V,是不是变量,而且是记录类型,?id,是不是该记录类型中的域名,?,V,中的,V,是不是指针或文件变量？,y+f,(.),中的,f,是不是函数名,?,形参个数和实参个数是否一致,?,p(.),语句中的,p,是不是过程名,?,形参个数和实参个数是否一致,?,每个使用性标识符是否都有声明,?,在同层内有无标识符被声明多次,?,标号是否有声明,?,有无重复声明和重复定位错误,?,有无非法转入错误？,子界类型中的下界和上界类型是否相容,?,下界是否小于等于上界？,语义分析的内容：,类型分析；,标识符相关信息；,语义分析的功能：,检查语义错误,构造标识符属性表（符号表）,语义分析的实现：,与语法分析相结合,语义分析的功能图示,语义分析,语法分析树,TokenList,语义定义,自然语言描述规定,符号表,判定,标识符的内部表示,类型的内部表示,值的内部表示,三种内部表示,Code,标识符的内部表示,标识符种类：,常量名、类型名、变量名、函数名、过程名、域名。,TYPE,idkind,=(,consKind,typeKind,varKind,fieldKind,procKind,funcKind,),内部表示（,AttributeIR,）：,常量：,类型：,变量：,域名*：,过函：,Value,Kind,TypePtr,Forward,Kind,TypePtr,Off,Level,Access,Kind,TypePtr,HostType,Off,Kind,TypePtr,Size,Forward,Class,Parm,Level,Kind,TypePtr,Off,例有声明如下：,CONST,pai,=3.14;,TYPE vector=ARRAY1.10 OF integer;,VAR x,y:real;,r,s:vector;,设当前层数和可用,offset,值分别为,L,和0，构造标识符,pai,vector,x,y,r,和,s,的属性表示。,类型的内部表示,类型的种类：,标准、子界、枚举、数组、记录、,集合、文件、指针类型等等。,TypeKind,=(,intTy,boolTy,charTy,realTy,enumTy,subTy,arrayTy,recordTy,setTy,fileTy,pointerTy,),内部表示：(,TypeIR,),标准类型：,sub:,enum,:,array:,Up,Low,HostType,Kind,Size,Leng,Elems,Kind,Size,ElemType,IndexType,Kind,Size,Kind,Size,record:,FixBody:,VariBody:,set:,file:,pointer:,VariBody,FixBody,Kind,Size,Next,Off,FixUnitType,id,VariUnits,CaseUnit,Next,VariBody,FixBody,Off,CaseType,id,BaseType,Kind,Size,CompType,Kind,Size,TypeName,Kind,Size,例有如下的类型定义：,at=ARRAY 1.10 OF,ARRAY1.100 OF integer;,rt,=RECORD x:real;a:at;,CASE u:,boolean,OF,false:(k,:integer);,true:(y,:real;b:,boolean,),END,构造类型的内部表示。,值的内部表示,非结构类型值的内部表示：,实型：,指针：,有序类型：整数形式,有序类型的常量表示：,整型常量：,ord(N,)=N,布尔常量：,ord(false,)=0,ord(true,)=1,字符常量：,ord(C,)=ASC(C),枚举常量：,设有枚举类型(,D,A,B),则有,ord(D,)=0,ord(A)=1,ord(B)=2,子界常量：,设有子界类型,C,1,.C,2,则值空间,为,ord(C,1,).ord(C,2,),符号表,标识符的作用：,声明部分：定义了各种对象及对应的属性和,使用规则。,程序体：对所定义的对象进行各种操作。,$,id,idname,Idname,AttributeIR,必要性,Token：,新表符号表（种类、类型等信息）：,有关符号表的操作：,添加、作用域删除、查询,处理符号表的模块：,定义符号表数据结构,定义符号表上的操作,符号表,符号表的作用：,为语义检查和代码生成提供,标识符的语义信息。,标识符的处理思想：,遇到定义性标识符时，在符号表中填写,被定义标识符的符号项；,当遇到使用性标识符时，用该标识符查,符号表求得其属性。,标识符的特点,标识符的作用域：,标识符有效的最大程序段,嵌套作用域规则：,当存在标识符的嵌套声明时，最近定义的属性为标识符的当前属性,局部化单位：,允许有声明的程序段,P:,Var x,y,z,Var x,m,n,x:=1;,m:=x+1;,y:=x+1;,x:=0;,Q:,局部化区入口,Proc p(,Func f(,形式过,/,函,p(f(,Record begin,符号表的种类：,全局符号表、局部符号表,原则：,进入一个局部化区时，记录本层符号表的位置,遇到定义性标识符时，构造其语义信息，查本层符号表，若存在，则有重复声明错误，否则将语义信息填入表中,遇到一个使用性标识符时，查表（从里层到外层），查不到则有未定义标识符错误，否则构造新的,TOKEN,退出一个局部化区时，作废本层符号表,标识符处理的原则,符号表的实现,用局部符号表实现,proc p:x,y,z,proc p1:x,y1,z1,proc p2:y,y,z,x,y1,z1,y,proc p3:z,a,x,y,a,x,z,符号表的实现,用全局符号表实现,proc p0:x,y,proc p1:x,z,y,proc p2:x1,y1,y,x,z,语义分析例子,program p(),type at=array1.100 of array1.10 of inteter,var x:real;a:at;i:integer;,proc p1(var a1:at,；,a2:at),var x:integer;a:real;,proc p2(n:integer),var m:1.50;x:real;,m,n,x(,使用性出现,),end,a1,a2,x,a,i,（使用性出现）,end,x,a,i,（使用性出现）,end,标号的语义分析,标号出现的位置：,标号声明：,label,1,2,n,;,标号定位,（,语句前）：,i,：Statement；,标号使用（,Goto,后）：,goto,i,;,标号部分的语义错误：,标号重复声明；,标号重复定位；,标号有定位而无声明；,标号有使用而无定位；,Goto,语句有非法转入.,标号部分语义分析原理,设置五种表：,LDEC,，,LDEF,，,LUSE,，,SL,，,PL,LDEC,表,：,(,Flag,Label,，,),；,LDEF、LUSE,表：,(,Label),；,SL,表：,(kind,，,LDEFaddr,，,LUSEaddr,),；,PL,表：,(,LDECaddr,，,LDEFaddr,),；,标号的语义分析原理,1,）,进入一个,过,/,函,时，将本层,LDEC,和,LDEF,的地址填入,PL,表；,2,）,遇到一个标号声明“,label,1,2,n,”,时，建立本层,LDEC,表（检查重复声明错误），其中的,Flag,标志均设置为,0;,3,）,遇到定位性标号“,:Statement,”时：,检查在,LDEC,表中有无,，若无则表示无标号声明错误；,若有，则检查其,Flag,位，若是,1,，则有重复定位错误；,若,Flag=0,，令其,Flag,位为,1,，并将,填入,LDEF,表中。,查看,LUSE,表，若其中有,则将其删除掉。,4,）,进入一个,结构语句,时，将本语句的,LDEF,和,LUSE,表位置填入,SL,表；,5,）,遇到一个“,goto ”,时：,查看,LDEF,表，看其中是否有,；,若无，将填入,LUSE,表；,6,）,退出一个,结构化语句,时：,清查本层,LUSE,表（若有定位则删除该项）：用本层的,LUSE,中标号查本层定位表，若查到，则把该项从,LUSE,中删除；,作废本层的,LDEF,。,7,）,退出一个,过,/,函,时：,清查本层,LUSE,表；,作废本层的,LDEC,和,LDEF,。,8,）,程序结束,时，清查,LUSE,表，若非空，则说明有标号为定位的错误。,