Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Λεκτική Ανάλυση. Μεταγλωττιστές. Νίκος Παπασπύου, Κωστής Σαγώνας

Transcript

1 Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Μεταγλωττιστές Νίκος Παπασπύου, Κωστής Σαγώνας Λεκτική Ανάλυση

2 Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναφέρεται ρητώς. 3

3 ËåêôéêÞ áíüëõóç ËåêôéêÝò ìïíüäåò (tokens) Áíáãíùñßæïíôáé ìå ðåðåñáóìýíá áõôüìáôá ðïõ: äéáâüæïõí åíäå ïìýíùò ðåñéóóüôåñïõò áñáêôþñåò ïðéóèïäñïìïýí áí ñåéáóôåß äéáèýôïõí Ýîïäï ðïõ ñçóéìïðïéåßôáé óôç óõíôáêôéêþ áíüëõóç Åéäéêüò óõìâïëéóìüò: äéáãñüììáôá ìåôüâáóçò 4

4 ÄéáãñÜììáôá ìåôüâáóçò (i) ÁíáãíùñéóôéêÜ ôçò Pascal L 0 L 1 D 5

5 ÄéáãñÜììáôá ìåôüâáóçò (i) ÁíáãíùñéóôéêÜ ôçò Pascal L 0 L 1 D L L * όχι L/D (T_id) D 6

6 ÄéáãñÜììáôá ìåôüâáóçò (ii) ÔåëåóôÝò > êáé >= 0 > 1 = 2 7

7 ÄéáãñÜììáôá ìåôüâáóçò (ii) ÔåëåóôÝò > êáé >= 0 > 1 = 2 * όχι = 2 (T_gt) 0 > 1 8 = 3 (T_ge)

8 ÊáôáóêåõÞ ôïõ ËÁ (i) ÊáôáãñáöÞ êáé ôáîéíüìçóç áñáêôþñùí mapping : (ASCII { EOF }) Σ ÊáôáãñáöÞ êáé ôáîéíüìçóç ëåêôéêþí ìïíüäùí Êùäéêïðïßçóç ëåêôéêþí ìïíüäùí Áêïëïõèßá áñáêôþñùí (lexeme) Ó åäßáóç ôïõ äéáãñüììáôïò ìåôüâáóçò Õëïðïßçóç ôïõ ëåêôéêïý áíáëõôþ 9

9 ÊáôáóêåõÞ ôïõ ËÁ (ii) ÅðéìÝñïõò èýìáôá Ôñüðïò äéá ùñéóìïý ëåêôéêþí ìïíüäùí Ó üëéá ÄéÜêñéóç ðåæþí / êåöáëáßùí ãñáììüôùí ÅíäéÜìåóç ìíþìç (buer) ÁíÜíçøç áðü óöüëìáôá 10

10 ÊáôáóêåõÞ ôïõ ËÁ (iii) W 0. ; ( ) = + - EOF * (T_dot) (T_smcolon) (T_lparen) (T_rparen) (T_eq) (T_plus) (T_minus) (T_eof) : < > / * Ó åäßáóç óõíïëéêïý äéáãñüììáôïò ìåôüâáóçò = 24 (T_assign) L E όχι = * (T_colon) = όχι = = όχι = = όχι = * όχι * 25 (T_le) όχι L E D _ (T_lt) * * 27 (T_ge) 42 (T_gt) * 28 (T_ne) 43 (T_div) * 29 (T_power) 44 (T_times) * L E D _ (T_id) όχι D. Ε όχι D Ε D * D 7. 8 E D 11 όχι D 46 D Ε D D (T_const) { 12 } 0 11 όχι }

11 ÊáôáóêåõÞ ôïõ ËÁ (iv) Åíáëëáêôéêïß ôñüðïé õëïðïßçóçò: åéñùíáêôéêü Ìå ðßíáêá ìåôáâüóåùí Ìå ôï ìåôáåñãáëåßï ex 12

12 (i) Ìåôáåñãáëåßï ex: ãåííþôïñáò ËÁ Åßóïäïò: ìåôáðñüãñáììá ðïõ ðåñéãñüöåé ôéò ëåêôéêýò ìïíüäåò îïäïò: ðñüãñáììá óå C Ç óõíüñôçóç yylex õëïðïéåß ôï ËÁ ÅðéóôñÝöåé ôïí êùäéêü ôçò ëåêôéêþò ìïíüäáò ðïõ áíáãíùñßóôçêå, Þ 0 óôï ôýëïò ôçò óõìâïëïóåéñüò åéóüäïõ Ôïðïèåôåß óôç ìåôáâëçôþ yytext ôçí áíôßóôïé ç áêïëïõèßá áñáêôþñùí (lexeme) 13

13 (ii) ÄïìÞ ôïõ ìåôáðñïãñüììáôïò ÌÝñïò Á %% ÌÝñïò Â %% ÌÝñïò Ã Êáé ôá ôñßá ìýñç ìðïñïýí íá åßíáé êåíü 14

14 (iii) ÌÝñïò Á, ðåñéý åé Ó üëéá, üðùò óôç C Êþäéêá C, ìýóá óå %{ êáé %} ÌíçìïíéêÜ ïíüìáôá ùò óõíôïìïãñáößåò êáíïíéêþí åêöñüóåùí Äçëþóåéò áñ éêþí êáôáóôüóåùí 15

15 (iv) ÌÝñïò Á, ðáñüäåéãìá %{ #define T_eof 0 #define T_id 1... #define T_while 52 void ERROR (const char msg []); %} L [A-Za-z] /* letters */ D [0-9] /* digits */ W [ \t\n] /* white space */ 16

16 (v) ÌÝñïò Â, ðåñéý åé êáíüíåò ôçò ìïñöþò êáíïíéêþ Ýêöñáóç åíýñãåéá ÊÜèå åíýñãåéá åßíáé ìéá åíôïëþ ôçò C Ëåéôïõñãßá: ÄéáâÜæåôáé ôï ìáêñýôåñï ðñüèåìá ôçò óõìâïëïóåéñüò åéóüäïõ ðïõ ìðïñåß íá áíáãíùñéóôåß áðü êüðïéá êáíïíéêþ Ýêöñáóç Åêôåëåßôáé ç áíôßóôïé ç åíýñãåéá 17

17 (vi) ÊáíïíéêÝò åêöñüóåéò a Ï áñáêôþñáò a.. ÏðïéïóäÞðïôå áñáêôþñáò åêôüò ôçò áëëáãþò ãñáììþò. \x Áí x Ýíá áðü ôá a, b, f, n, r, t, v Þ 0, ôüôå üðùò óôç C, áëëéþò ï ßäéïò ï áñáêôþñáò x. \123 Ï áñáêôþñáò ASCII ìå ïêôáäéêþ ôéìþ 123. \x3f Ï áñáêôþñáò ASCII ìå äåêáåîáäéêþ ôéìþ 3F. "abc" Ç óõìâïëïóåéñü abc. [abc] íáò áðü ôïõò áñáêôþñåò a, b Þ c. [a-z] íáò áðü ôïõò áñáêôþñåò a Ýùò z. [ac-fs] íáò áðü ôïõò áñáêôþñåò a, c Ýùò f, Þ s. [^a-z] íáò áðü ôïõò áñáêôþñåò åêôüò üóùí áíþêïõí óôçí ðåñéï Þ a Ýùò z. 18

18 (vii) ÊáíïíéêÝò åêöñüóåéò {name} (óõíý åéá) Ç êáíïíéêþ Ýêöñáóç ìå ìíçìïíéêü üíïìá name. rs Ç ðáñüèåóç ôùí r êáé s. r s Ç äéüæåõîç ôùí r êáé s. (r) Ç êáíïíéêþ Ýêöñáóç r. Ïé ðáñåíèýóåéò ñçóéìïðïéïýíôáé ãéá ïìáäïðïßçóç. r* Ç r åðáíáëáìâüíåôáé ìçäýí Þ ðåñéóóüôåñåò öïñýò. r+ Ç r åðáíáëáìâüíåôáé ìéá Þ ðåñéóóüôåñåò öïñýò. r? Ç r åßíáé ðñïáéñåôéêþ (åðáíáëáìâüíåôáé ìçäýí Þ ìéá öïñü). r{7} Ç r åðáíáëáìâüíåôáé áêñéâþò 7 öïñýò. r{3,5} Ç r åðáíáëáìâüíåôáé áðü 3 Ýùò 5 öïñýò. r{4,} Ç r åðáíáëáìâüíåôáé 4 Þ ðåñéóóüôåñåò öïñýò. 19

19 (viii) ÊáíïíéêÝò åêöñüóåéò (óõíý åéá) ^r Ç r áëëü ìüíï óôçí áñ Þ ìéáò ãñáììþò. r$ Ç r áëëü ìüíï óôï ôýëïò ìéáò ãñáììþò. <<EOF>> Ôï ôýëïò ôïõ áñ åßïõ åéóüäïõ. r/s Ç êáíïíéêþ Ýêöñáóç r áëëü ìüíï áí áêïëïõèåß ç êáíïíéêþ Ýêöñáóç s. <S>r Ç r áëëü ìüíï üôáí ç ôñý ïõóá áñ éêþ êáôüóôáóç åßíáé ç S. <S 1,S 2,S 3 >r Ç r, áëëü ìüíï üôáí ç ôñý ïõóá áñ éêþ êáôüóôáóç åßíáé ìéá áðü ôéò S 1, S 2 Þ S 3. <*>r Ç r óå ïðïéáäþðïôå áñ éêþ êáôüóôáóç. 20

20 (ix) ÌÝñïò Â, ðáñüäåéãìá "and" { return T_and; }... "while" { return T_while; } ":=" { return T_assign; } ":" { return T_colon; } {L}({L} {D} _)* { return T_id; } {D}+(\.{D}*(e\-?{D}+)?)? { return T_const; } {W}+ { /* nothing */ } "(*"([^*]+ \*+[^*)])*\*+")" { /* nothing */ } 21. { ERROR("illegal token"); }

21 (x) ÌÝñïò Ã, ðåñéý åé êþäéêá C ÐáñÜäåéãìá void ERROR (const char msg []) { fprintf(stderr, "ERROR: %s\n", msg); exit(1); } 22

22 (xi) ÐáñÜäåéãìá int main () { int token; (óõíý åéá) do { token = yylex(); printf("token=%d, lexeme=\"%s\"\n", token, yytext); } while (token!= T_eof); } return 0; 23

23 (xii) ÐáñÜäåéãìá: Áñßèìçóç ãñáììþí int lineno = 1; [ \t]+ { /* nothing */ } \n { lineno++; } void ERROR (const char msg []) { fprintf(stderr, "ERROR, line %d: %s\n", lineno, msg); exit(1); } Ðñüâëçìá: ËÜèïò áñßèìçóç óå ó üëéá 24

24 (xiii) Áñ éêýò êáôáóôüóåéò ÊïéíÝò: %s ÁðïêëåéóôéêÝò: %x Åíåñãïß êáíüíåò óå êüðïéá êáôüóôáóç ÌåôÜâáóç ìåôáîý êáôáóôüóåùí: BEGIN(s) Áñ éêþ êáôüóôáóç êáôü ôçí Ýíáñîç ëåéôïõñãßáò ôïõ ËÁ: INITIAL 25

25 (xiv) ÐáñÜäåéãìá: Áñßèìçóç ãñáììþí (äéüñèùóç) %x COMMENT "(*" { BEGIN(COMMENT); } <COMMENT>"*)" { BEGIN(INITIAL); } <COMMENT>\n { lineno++; } <COMMENT>"*" { /* nothing */ } <COMMENT>[^*\n]+ { /* nothing */ } 26

26 Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα» του ΕΜΠ έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.