1 Attributierte Grammatiken. 2 Zyklische AG. 3 Codeerzeugung mit AGs. Zusatzfolien Semantische Analyse Wintersemester 2008/09 1 / 28

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1 1 Attributierte Grammatiken 2 Zyklische AG 3 Codeerzeugung mit AGs Zusatzfolien Semantische Analyse Wintersemester 2008/09 1 / 28

2 Beispiel: Taschenrechner mit Attributierter Grammatik Produktion Semantische Regeln 1) L En L.val = E.val 2) E E 1 + T E.val = E 1.val + T.val 3) E T E.val = T.val 4) T T 1 F T.val = T 1.val F.val 5) T F T.val = F.val 6) F (E) F.val = E.val 7) F digit F.val = digit.lexval Zusatzfolien Semantische Analyse Wintersemester 2008/09 2 / 28

3 Zirkuläre Abhängigkeit Produktion A B Semantische Regeln A.s = B.i B.i = A.s A A.s B B.i Zusatzfolien Semantische Analyse Wintersemester 2008/09 3 / 28

4 Attributierter Parsebaum für 3 * 5 + 4n L.val = 19 E.val = 19 n E.val = 15 + T.val = 4 T.val = 15 F.val = 4 T.val = 3 + F.val = 5 digit.lexval = 4 F.val = 3 digit.lexval = 3 digit.lexval = 3 Zusatzfolien Semantische Analyse Wintersemester 2008/09 4 / 28

5 Grammatik mit Attributierung Produktion Semantische Regeln 1) T FT T.inh = F.val T.val = T.syn 2) T FT 1 T 1.inh = T.inh F.val T.syn = T 1.syn 3) T ɛ T.syn = T.inh 4) F digit F.val = digit.lexval Zusatzfolien Semantische Analyse Wintersemester 2008/09 5 / 28

6 Abhängigkeitsgraph für attributierten Parsebaum T 9 val F 3 val inh 5 T 8 syn digit 1 lexval F 4 val inh 6 T 7 syn digit 2 lexval ɛ Parse-Baum für digit * digit. Zusatzfolien Semantische Analyse Wintersemester 2008/09 6 / 28

7 Grammatik mit Attributierung für Typdeklarationen Produktion Semantische Regeln 1) D T L L.inh = T.type 2) T int T.type = integer 3) T float T.type = float 4) L L 1, id L 1.inh = L.inh; addtype(id.entry, L.inh) 5) L id addtype(id.entry, L.inh) Zusatzfolien Semantische Analyse Wintersemester 2008/09 7 / 28

8 Abhängigkeitsgraph für attributierten Parsebaum D T 4 type inh 5 T 6 entry float inh 7 L 8 entry, id 3 3 entry inh 9 L 10 entry, id 2 2 entry id 1 1 entry Parse-Baum für float id 1, id 2, id 3. Zusatzfolien Semantische Analyse Wintersemester 2008/09 8 / 28

9 AST-Aufbau mit AGs Produktion Semantische Regeln 1) E E 1 + T E.node = new Node(+, E 1.node, T.node) 2) E E 1 T E.node = new Node(, E 1.node, T.node) 3) E T E.node = T.node 4) T (E) T.node = E.node 5) T id T.node = new Leaf(id, id.entry) 6) T num T.node = new Leaf(num, num.val) Zusatzfolien Semantische Analyse Wintersemester 2008/09 9 / 28

10 Beispiel AST-Aufbau E.node E.node + T.node E.node T.node id T.node num id + id id num 4 Definition von c Definition von a Zusatzfolien Semantische Analyse Wintersemester 2008/09 10 / 28

11 Beispiel AST-Aufbau E.node E.node + T.node E.node T.node id T.node num id + id id num 4 Definition von c Definition von a Zusatzfolien Semantische Analyse Wintersemester 2008/09 10 / 28

12 Attributierte Grammatik für Arraytypen Produktion T B C B int B float C [ num ] C 1 C ɛ Semantische Regeln T.t = C.t C.b = B.t B.t = integer B.t = float C.t = array(num.val, C 1.t) C 1.b = C.b C.t = C.b Zusatzfolien Semantische Analyse Wintersemester 2008/09 11 / 28

13 Taschenrechner Implementierung L E n { print(e.val); } E E 1 + T { E.val = E 1.val + T.val; } E T { E.val = T.val; } T T 1 F { T.val = T 1.val F.val; } T F { T.val = F.val; } F (E) { F.val = E.val; } F digit { F.val = digit.lexval; } Zusatzfolien Semantische Analyse Wintersemester 2008/09 12 / 28

14 Parserstack mit synthetisierten Attributen... X Y Z Zustand/Grammatiksymbol... X.x Y.y Z.z Synthetisierte Attribute Stack-Spitze Zusatzfolien Semantische Analyse Wintersemester 2008/09 13 / 28

15 Beispiel Schriftsatz Zusatzfolien Semantische Analyse Wintersemester 2008/09 14 / 28

16 Attributierte Grammatik für den Schriftsatz Produktion Semantische Regeln 1) S B B.ps = 10 2) B B 1 B 2 B 1.ps = B.ps B 2.ps = B.ps B.ht = max B 1.ht, B 2.ht B.dp = max B 1.dp, B 2.dp 3) B B 1 sub B 2 B 1.ps = B.ps B 2.ps = 0.7 B.ps B.ht = max(b 1.ht, B 2.ht 0.25 B.ps) B.dp = max(b 1.dp, B 2.dp B.ps) 4) B ( B 1 ) B 1.ps = B.ps B.ht = B 1.ht B.dp = B 1.dp 5) B text B.ht = getht(b.ps, text.lexval) B.dp = getdp(b.ps, text.lexval) Zusatzfolien Semantische Analyse Wintersemester 2008/09 15 / 28

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18 Erläuterung zur AG Blockschachtelung siehe Folien Semantik Seite 12 umg Block umg aus Deklarationen umg ein umg Anweisungen umg aus Deklarationen umg ein umg aus Deklaration umg ein. bezeichner symbol typ deftab variable symbol Zusatzfolien Semantische Analyse Wintersemester 2008/09 17 / 28

19 Reparieren der zirkulären Abhängigkeit rule block ::= deklarationen ; anweisungen. attribution anweisungen.umg := deklarationen.umg aus; deklarationen.umg aus := append(block.umg,deklarationen.umg ein) rule deklarationen ::= deklarationen ; deklaration. attribution deklarationen[1].umg ein := append(deklarationen[2].umg ein, deklaration.umg ein); deklarationen[2].umg aus := deklarationen[1].umg aus; deklaration.umg aus := deklarationen[1].umg aus rule deklaration ::= bezeichner : typ := variable ;. attribution typ.deftab := deklaration.umg aus.search(typ.symbol); variable.deftab:= deklaration.umg aus.search(variable.symbol); deklaration.umg ein := new Umg(bezeichner.symbol,typ.deftab,...); Zusatzfolien Semantische Analyse Wintersemester 2008/09 18 / 28

20 Reparieren der zirkulären Abhängigkeit rule block ::= deklarationen ; anweisungen. attribution anweisungen.umg := append(block.umg, declarationen.umg ein) deklarationen.umg aus := block.umg rule deklarationen ::= deklarationen ; deklaration. attribution deklarationen[1].umg ein := append(deklarationen[2].umg ein, deklaration.umg ein); deklarationen[2].umg aus := deklarationen[1].umg aus; deklaration.umg aus := deklarationen[1].umg aus rule deklaration ::= bezeichner : typ := variable ;. attribution typ.deftab := deklaration.umg aus.search(typ.symbol); variable.deftab:= deklaration.umg aus.search(variable.symbol); deklaration.umg ein := new Umg(bezeichner.symbol,typ.deftab,...); Zusatzfolien Semantische Analyse Wintersemester 2008/09 18 / 28

21 Reparierte AG umg Block umg aus Deklarationen umg ein umg Anweisungen umg aus Deklarationen umg ein umg aus Deklaration umg ein. bezeichner symbol typ deftab variable symbol Zusatzfolien Semantische Analyse Wintersemester 2008/09 19 / 28

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23 LAG(1)-Attributierte Grammatiken Eine Attributierte Grammatik gehört zur Klasse der LAG(1) wenn jedes Attribut entweder: synthetisiert ist ererbt ist, mit folgenden Einschränkungen: Sei A X 1 X 2... X n die Produktion mit dem ererbten Attribut X i.a. Die Berechnungsregeln für X i dürfen nur folgende Attribute verwenden: Attribute des Kopfes A der Produktion Attribute der Symbole X 1, X 2,..., X i 1 Attribute von X i, aber nur so, dass im Abhängigkeitsgraphen der Attribute von X i keine Zyklen entstehen. Zusatzfolien Semantische Analyse Wintersemester 2008/09 21 / 28

24 rekursiver Abstieg mit direkter Codeerzeugung void parse statement(label next) { label l1, l2; if (token == T while) { next token(); if (token == ( ) next token(); else error(...); l1 = new(); l2 = new(); print( label, l1); parse condition(next, l2); if (token == ) ) next token(); else error(...); print( label, l2); parse statement(l1); } else { / other statements / } } Zusatzfolien Semantische Analyse Wintersemester 2008/09 22 / 28

25 Attributierte Grammatik für while-anweisungen S while ( C ) S 1 L 1 = new(); L 2 = new(); S 1.next = L 1 ; C.false = S.next; C.true = L 2 ; S.code = label L 1 C.code label L 2 S.code Zusatzfolien Semantische Analyse Wintersemester 2008/09 23 / 28

26 Expandierung von S entsprechend der while-produktion Stack-Spitze while ( Action C ) Action S 1 snext = x false =? al1 =? next =? L1 true =? al2 =? L1 = new(); L2 = new(); stack[top 1].false = snext; stack[top 1].true = L2; stack[top 3].al1 = L1; stack[top 3].al2 = L2; print( label, L1); L2 stack[top 1] = al1; print( label, al2); Zusatzfolien Semantische Analyse Wintersemester 2008/09 24 / 28

27 Konstruieren der synthetisierten Attribute Stack-Spitze while ( Action C Syn.C.code ) S 1 Syn.S 1.code Syn.S.code L1 =? false =? code =? next =? code =? code =? L2 =? true =? Ccode =? data L1 = new(); L2 = new(); stack[top 1].true = L2; stack[top 4].next = L1; stack[top 5].l1 = L1; stack[top 5].l2 = L2; stack[top 3].Ccode = code; l1 =? l2 =? stack[top 1].code = label l1 Ccode label l2 code; actions Zusatzfolien Semantische Analyse Wintersemester 2008/09 25 / 28

28 Erweiterte Produktionen mit Dummy-Nonterminals zur Attributberechnung S while ( M C ) B S 1 M ɛ N ɛ Zusatzfolien Semantische Analyse Wintersemester 2008/09 26 / 28

29 LR-Parserstack nach der Reduktion von ɛ zu M Stack-Spitze Code, der während der Reduktion von ɛ zu M ausgeführt wird:? S.next while ( M C.true C.false L1 L2 L = new(); L = new(); C.true = L 2 ; C.false = stack[top 3].next Zusatzfolien Semantische Analyse Wintersemester 2008/09 27 / 28

30 LR-Parserstack mit Attributberechnung Stack-Spitze? while ( M C ) N S 1 S.next C.true C.code S 1.next S 1.code C.false L1 L2 Zusatzfolien Semantische Analyse Wintersemester 2008/09 28 / 28

31 Ausgeführte Aktionen tempcode = label stack[top 4].L1 stack[top 3].code label stack[top 4].L2 stack[top].code; top = top 5; stack[top].code = tempcode; Zusatzfolien Semantische Analyse Wintersemester 2008/09 29 / 28