Παρουσίαση του εργαλείου BISON

Transcript

1 Παρουσίαση του εργαλείου BISON Γεννήτρια Συντακτικών Αναλυτών Β Φάση Συντακτική Ανάλυση

2 Χαρακτηριστικά του bison Γεννήτρια συντακτικών αναλυτών σε C/C++. Συµβατό µε το εργαλείο του Unix yacc. Σχετικά εύκολο στη χρήση. Υψηλές επιδόσεις. υνατότητα δηµιουργίας συντακτικών αναλυτών από γραµµατικές χωρίς συµφραζόµενα (context free) τύπου LALR(1). υνατότητα περιγραφής σηµασιολογίας.

3 Συνήθης λειτουργία του bison ÐåñéãñáöÞ ëåêôéêïý áíáëõôþ fle x Ëåêôéêüò áíáëõôþò óå C/C++ ÐåñéãñáöÞ óõíôáêôéêïý áíáëõôþ bis o n Óõíôáêôéêüò áíáëõôþò óå C/C++ ÂïçèçôéêÜ ìýñç ÌåôáãëùôôéóôÞò C/C++ ÊáôáóêåõÞ ìåôáãëùôôéóôþ ñþóç ìåôáãëùôôéóôþ Áñ éêü ðñüãñáììá Ëåêôéêüò áíáëõôþò Óõíôáêôéêüò áíáëõôþò ÁðïôåëÝóìáôá óõíôáêôéêþò áíüëõóçò

4 Μορφή αρχείου περιγραφής %{ ηλώσεις C/C++ %} ηλώσεις bison %% Κανόνες γραµµατικής %% Επιπρόσθετος κώδικας C/C++

5 ηλώσεις bison ηλώσεις τερµατικών συµβόλων, π.χ. %token TK_void %token TK_PLUS 43 ήλωση αρχικού συµβόλου %start program ηλώσεις προτεραιότητας και προσεταιριστικότητα τελεστών, π.χ. %left TK_PLUS TK_MINUS %left TK_TIMES TK_DIV TK_MOD %right TK_EXPON

6 Κανόνες γραµµατικής Γενική µορφή: αριστερό_µέλος: δεξιό_µέλος ; Το αριστερό µέλος είναι ένα µη τερµατικό σύµβολο. Το δεξιό µέλος µπορεί να περιέχει µηδέν ή περισσότερα τερµατικά και µη τερµατικά σύµβολα, π.χ. expression: term TK_PLUS expression ;

7 Κανόνες γραµµατικής Επίσης µπορούν να δίνονται σηµασιολογικές ρουτίνες. Ιδιαίτερα χρήσιµες είναι αυτές στο τέλος ενός δεξιού µέλους, π.χ. statement: TK_STOP { } printf("stop requested.\n"); exit(0);

8 Επιπρόσθετος κώδικας C/C++ Το τρίτο µέρος της περιγραφής είναι προαιρετικό (όπως και ο διαχωριστής %%). Περιέχει κώδικα C/C++ που ενσωµατώνεται όπως είναι. Χρησιµεύει συνήθως για τον ορισµό βοηθητικών συναρτήσεων που καλούνται από τις διάφορες σηµασιολογικές ρουτίνες.

9 Ένα απλό παράδειγµα %token TK_NUM %left '+' %left '*' %right '^' %% input: /* empty */ '\n' input expression '\n' input ; expression: TK_NUM '(' expression ')' expression '+' expression expression '*' expression expression '^' expression ; %%

10 int main () { if (yyparse() == 0) printf("accepted\n"); else printf("rejected\n"); return 0; } int yylex () {... if (isdigit(ch)) {... return TK_NUM; } else if (strchr("\n+*^()", ch)!= NULL) return ch; else... }

11 Επίδειξη του παραδείγµατος > bison -o example1.c example1.y > gcc -o example1 example1.c > example1 < example1.tst e xa mple 1.ts t 5+3*2 2^ 7^ 3+5*( 3+2) ^ 2 example1 Ac c e pt e d

12 Σηµασιολογία Σε κάθε σύµβολο της γραµµατικής µπορεί να αποδοθεί µια σηµασιολογική τιµή. Ο τύπος των σηµασιολογικών τιµών καθορίζεται από το macro YYSTYPE, π.χ. #define YYSTYPE double Οι σηµασιολογικές τιµές µπορούν να είναι διαφορετικού τύπου για διαφορετικά σύµβολα. Οι τύποι αυτοί δε δηλώνονται µε ορισµό του YYSTYPE, αλλά στο πρώτο µέρος ως εξής: %union{ } double number; char * string;

13 Σηµασιολογία Ο τύπος των συµβόλων καθορίζεται επίσης στο πρώτο µέρος της περιγραφής µε δηλώσεις όπως: %token<number> %token<string> %type<number> TK_NUMCONST TK_STRCONST expression Το σύµβολο $$ στη σηµασιολογική ρουτίνα ενός κανόνα παριστάνει την σηµασιολογική τιµή του αριστερού µέλους του κανόνα. Το σύµβολα $n, όπου n θετικός ακέραιος αριθµός, παριστάνει τη σηµασιολογική τιµή του n-οστού συµβόλου του δεξιού µέλους του κανόνα. Το πρώτο σύµβολο αντιστοιχεί στο $1, κ.ο.κ. Οι σηµασιολογικές τιµές των τερµατικών συµβόλων συνήθως καθορίζονται από το λεκτικό αναλυτή και τοποθετούνται στη µεταβλητή yylval.

14 Ένα πιο σύνθετο παράδειγµα (αρχείο flex) %{ #include <math.h> #include "example2.tab.h" %} digit [0-9] %% [ \t]+ { /* nothing */ } \n { return '\n'; } \+ { return '+'; } \* { return '*'; } \^ { return '^'; } \( { return '('; } \) { return ')'; } {digit}+(\.{digit}+)?([ee](\+ \-)?{digit}+)? { yylval = atof(yytext); return TK_NUM; }

15 Ένα πιο σύνθετο παράδειγµα (αρχείο bison - 1) %{ #include <math.h> #define YYSTYPE double int count = 0; %} %token TK_NUM %left '+' %left '*' %right '^ %%

16 Ένα πιο σύνθετο παράδειγµα (αρχείο bison - 1) input: /*empty*/ input '\n' input expression '\n' { printf("expression(%d) = %lg\n", ++count, $2); } ; expression: TK_NUM {$$ = $1;} '(' expression ') {$$ = $2;} expression '+' expression {$$ = $1 + $3;} expression '*' expression {$$ = $1 * $3;} expression '^' expression {$$ = pow($1, $3);} ;

17 Ένα πιο σύνθετο παράδειγµα (αρχείο bison - 1) %% int main () { yyparse(); return 0; }

18 Επίδειξη του παραδείγµατος > bison -d example2.y > flex example2.l > gcc -o example2 example2.tab.c lex.yy.c -lfl >./example2 < example1.tst e xa mple 1.ts t 5 +3 * 2 2 ^ 7 ^ 3 +5 * ( 3 +2 ) ^ 2 example 2 Ex p r e s s i o n ( 1 ) = 1 1 Ex p r e s s i o n ( 2 ) = e

19 Κυριότερες συναρτήσεις του παραγόµενου συντακτικού αναλυτή Σύµβολο int yyparse() int yylex() void yyerror(s) const char *s Περιγραφή Η κύρια συνάρτηση του συντακτικού αναλυτή, που παράγεται βάσει της περιγραφής. Επιστρέφει 0 αν η συντακτική ανάλυση τελειώσει χωρίς σφάλµατα, 1 αν βρέθηκαν συντακτικά σφάλµατα. Η κύρια συνάρτηση του λεκτικού αναλυτή που πρέπει να δίνεται από το χρήστη. Επιστρέφει έναν ακέραιο αριθµό, που αντιστοιχεί σε ένα τερµατικό σύµβολο. Η συνάρτηση χειρισµού σφαλµάτων που πρέπει να δίνεται από το χρήστη. Η συµβολοσειρά s περιέχει το µήνυµα σφάλµατος που παρουσιάστηκε.

20 Σύµβολο Τύπος ΥΥSTYPE YYSTYPE yylval Περιγραφή Ο τύπος της σηµασιολογικής τιµής των συµβόλων. Η µεταβλητή όπου η συνάρτηση yylex() πρέπει να τοποθετεί τις σηµασιολογικές τιµές των τερµατικών συµβόλων.