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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,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C1.C2,则值空间 为ord(C1).ord(C2),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。,
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