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第五章 语义分析和中间代码生成 语义分析的任务 静态语义检查、语义处理（翻译） 语义检查 例：类型、运算、维数、越界 语义处理 例：变量的存储分配 例：表达式的求值 例：语句的翻译（中间代码的生成） 5.1 属性文法 语义分析的描述 描述语法规则的同时，编写相应的语义动作和计算顺序 语义的形式化描述 操作语义学、公理语义学、指称语义学 属性文法 接近形式化的语义描述方法 属性文法的定义 三元组：Ａ＝（Ｇ，Ｖ，Ｆ） Ｇ 是上下文无关文法 Ｖ 属性的有穷集 Ｆ 关于属性的断言和谓词 关系 语义信息作为终结符和非终结符的属性 语义分析定义为产生式的断言和谓词 用法（1/2） 针对语义，为文法符号设置属性 终结符使用单词的属性: 种别值、自身值（常数值、标识符字符串）、表项指针等 非终结符的属性： 代码序列、符号表的指针或内容等 为每个产生式设置语义规则 为每个产生式配备的一组属性的计算规则 描述各属性的关系、各属性计算方法 用法（2/2） 属性加工 属性加工过程即是语义处理的过程 属性文法形式 语法制导定义：语法结构中语义的抽象说明，翻译的高级说明。 例5-1: 计算器的设计 编制算术表达式的文法 引入属性表示语义信息 将值 val 作为表达式 E、项 T 和因子 F 的属性 用语义规则描述表达式的求值 属性文法（语法制导定义） L → E 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.attr attr 是单词 digit 的属性 例5-2：说明语句类型信息统计 方法 编写说明语句的文法 将类型信息作为类型描述T的属性 type 和变量表 L 的属性 in。 目的 分析说明语句 D，为变量指定类型 语法制导定义 D → T L 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 ) L → id addtype( id.type, L.in ) type 单词 id 的属性 addtype 在符号表中为变量填加类型信息 属性文法的作用 抽象描述语义分析的要求 语义信息及其计算关系 适用于各种语义分析（翻译、计算、处理） 语义分析的任务 属性求值计算、断言检查 属性分类： 综合属性 从其子结点的属性值计算出来的； 如：E.val、T.type 继承属性 从其兄弟结点和父结点的属性值计算出来的 如：L.in 固有属性（单词属性） 属性的计算（亦称属性加工） 构造语法分析树，填加相应的语义规则 综合属性 自底向上按照语义规则来计算各结点的综合属性值 继承属性 需要探讨计算次序 例5-3：3*5+4 的语法树与属性计算 例5-4：real id1,id2,id3 的分析树和属性计算 Ｓ-属性定义： 仅包括综合属性 对于所有Ａ → Ｘ1 Ｘ2 …Ｘn， Ａ的属性计算仅用Ｘ1…Ｘn 的属性 如：算术表达式求值的属性文法. 称为Ｓ-属性文法. Ｌ-属性定义： 其属性可用深度优先的顺序从左至右计算 对于所有 Ａ→Ｘ1 Ｘ2 … Ｘn Ｘi 属性计算仅使用Ａ Ｘ1 Ｘ2 … Ｘi-1 的属性 如：说明语句 D 的属性文法. 称为Ｌ-属性文法. 翻译方案 特征 规定在语法分析中使用语义规则进行计算的次序 保证当动作使用某属性时，该属性必须是可用的 实现方法 将语义动作插入到产生式中的某个位置 例5-4：建立说明语句的翻译方案 语法制导定义： D → T L 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) L → id addtype(id.type, L.in) 翻译方案的设计 将语义动作中的计算向前移，使继承属性的计算出现在其文法符号之前 D → T { L.in := T.type } L T → int { T.type := inte