Изменения

Перейти к: навигация, поиск

Атрибутные транслирующие грамматики

1326 байт добавлено, 11 февраль
Атрибуты в ANTLR
S \to E \\
E \to E + T \mid T \\
T \to T \times * F \mid F \\
F \to n \mid (E)
$
|style="background-color:#FFF;padding:2px 30px"| $E_0 \to E_1 + T\ \{ADD\ res = op_1 + op_2\}$
|style="background-color:#FFF;padding:2px 30px"| $ADD.op_1=E_1.val \\ ADD.op_2=T.val \\ E_0.val=ADD.res $
|style="background-color:#FFF;padding:2px 30px"| В фигурных скобках {{- --}} действия транслирующего символа ADD. $op_1$, $op_2$ и $res$ {{--- }} атрибуты транслирующего символа.
|-
|style="background-color:#FFF;padding:2px 30px"| $E \to T$
|style="background-color:#FFF;padding:2px 30px"|
|-
|style="background-color:#FFF;padding:2px 30px"| $T_0 \to T_1 \times * F \ \{MUL\ res = op_1 \times op_2\}$
|style="background-color:#FFF;padding:2px 30px"| $MUL.op_1=T.val \\ MUL.op_2=F.val \\ T_0.val=MUL.res$
|style="background-color:#FFF;padding:2px 30px"| В фигурных скобках {{- --}} действия транслирующего символа MUL. $op_1$, $op_2$ и $res$ {{--- }} атрибуты транслирующего символа.
|-
|style="background-color:#FFF;padding:2px 30px"| $T \to F$
Выпишем продукции (с транслирующими символами) и ассоциируем с ними семантические правила
(здесь $\{ENTRY {{...}} \}$ {{- --}} [[Атрибутные_транслирующие_грамматики#tr_char|транслирующий символ]]. Если в продукции несколько раз встречается одинаковый нетерминал, будем добавлять к нему индексы, считая от начала продукции.):
{| style="background-color:#CCC;margin:0.5px"
|style="background-color:#FFF;padding:2px 30px"| $T.type = real$
|-
|style="background-color:#FFF;padding:2px 30px"| $L L_0 \to LL_1,id\ \{ENTRY addtype(key, value)\}$|style="background-color:#FFF;padding:2px 30px"| $L_1.ininh =LL0.inh \\ ENTRY.key=id.text \\ ENTRY.value=LL_0.inh$
|-
|style="background-color:#FFF;padding:2px 30px"| $L \to id\ \{ENTRY addtype(key, value)\}$
|}
Семантическое правило $L.inh = T.type$, связанное с продукцией $D \to TL$, определяет наследуемый атрибут $L.inh$ как тип объявления. Затем приведенные правила распространяют этот тип вниз по дереву разбора с использованием атрибута $L.inh$. Транслирующий символ $ENTRY$, связанный с продукциями для $L$, вызывает процедуру $addtype$ для добавления типа каждого идентификатора к его записи в таблице символов (по ключу, определяемому атрибутом $text$).
[[Файл:Real_id1,_id2,_id3.png|600px|center|thumb|аннотированное Аннотированное дерево разбора для '''$\mathbf{real}\ id1,\ id2,\ id3$'''|600px]]
</wikitex>
==Пример работы с атрибутами в нисходящем разборе==
<wikitex>
Рассмотрим работы с атрибутами на примере $LL(1)$-грамматики арифметических выражений, которая уже была разобрана [[Построение FIRST и FOLLOW#Пример | ранее]] и расширим код [[Предиктивный_синтаксический_анализ | разборщика]] для нее:
$
$
В данном примере не требуется дерево разбора в явном виде. В данной реализации рекурсивные функции от нетерминалов получают на вход(если необходимо) наследуемые атрибуты узла и возвращают синтезируемые (вершины дерева разбора, в атрибутах которых записан результат вычислений соответствующего подвыражения). Однако этот код легко изменить, чтобы он только вычислял значение выражения и не строил дерево разбора. Как мы видим, $val$ {{- --}} синтезируемый атрибут, $acc$ {{--- }} наследуемый атрибут, $ADD$ {{--- }} транслирующий символ. Синим подсвечены строки, отвечающие за работу с атрибутами. Здесь <tex>\mathtt{Node}</tex> {{---}} структура следующего вида: '''struct''' Node children : '''map<String, Node>''' name : '''string''' val : '''int''' <font color="green">// атрибут нетерминала</font> '''function''' addChild('''Node''') <font color="green">// функция, подвешивающая поддерево к данному узлу</font> 
E() : '''Node'''
'''switch''' (curToken)
'''case''' n, '(' :
res.addChild(T()) <font color="green">// подвешиваем левого сына</font> <font color="blue">int temp = res.children["T"].val</font> <font color="green">// атрибут левого сына</font> <font color="blue">Node rightSon = E'(temp) </font> <font color="green">// отдадим атрибут левого сына правому как наследуемый атрибут</font> <font color="blue">res.addChild(rightSon) </font> <font color="green">// подвешиваем правого сына сына</font> <font color="blue">res.val = res.children["E'(temp)) "].val</font>
'''break'''
'''default''' :
<font color="red">error</font>("unexpected char")
<font color="blue">res.val = E'.val</font>
'''return''' res
res.addChild(Node("+"))
res.addChild(T())
<font color="blue">int temp = res.children["T"].val ADD.res = ADD(acc, temp) <font color="green">// ADD проведет вычисления из наследуемого атрибута add и атрибута ребенка "T"</font> res.addChild(E'(ADD.res))<font color="green">// результат вычислений будет передан правому ребенку как наследуемый атрибут</font> res.val = res.children["E'"].val</font>
'''break'''
'''case''' '$', ')' :
<font color="blue">res.val = acc;</font>
'''break'''
'''default''' :
res.addChild(Node("("))
res.addChild(E())
<font color="blue">rev.val = res.children["E"].val</font>
consume(')')
res.addChild(Node(")"))
Функции для $T$ и $T'$ строятся аналогично.
[[Файл:2add3add7.png|600px|center|thumb| Дерево разбора для '''$2\ +\ 3\ +\ 7$''']]
</wikitex>
==Атрибуты в ANTLR==
Общедоступный генератора генератор разборщиков ANTLR<ref>[http://www.antlr.org/ ANTLR {{---}} Parser generator]</ref> поддерживает синтаксически управляемое определение.  Рассмотрим для той же грамматики арифметических выражений с операторами <tex>+,\ *</tex>, скобками и выводом результата выражения пример на ANTLR.  grammar Expression; '''@header''' { package ru.ifmo.ctddev.wiki; }  Естественным образом можно добавлять действия в продукции, где это нужно. Действия выполняются после предыдущего элемента грамматики и до следующего. Стартовый нетерминал печатает результат: s : expr { System.out.println($expr.val); };
Рассмотрим В продукции для примера грамматику арифметических выражений с оператором нетерминала <texcode>+expr</texcode>, определяется возвращаемое значение (<texcode>\times['''int''' val]</texcode>, и выводом результата выражениая). Обращение к этому атрибуту имеет вид <code>$expr.value</code>. В фигурных скобках записаны семантические правила.
Вне продукций грамматики бывает нужно вставить Разобранные нетерминалы возвращают результат, вычисленный в сгенерированный разборщикподдереве(для Java) package, import, а также некоторые поля и методы. Это делается с помощью <code>@headerreturns [int val]</code> и ) как свой синтезируемый атрибут, процесс вычисления которого описан в фигурных скобках <code>@members{ $val = $exprP.val; }</code>:.
grammar Expr; '''@header''' { package tools; import java.util.*; } '''@parser::members''' { MapНаследуемые атрибуты передаются нетерминалу как параметр(<String, Integercode> memory = new HashMapexprP[$term.val]<String, Integer/code>(); int eval(int left, int op, int right) { ... } }
Естественным образом можно добавлять действия в продукции, где это нужно: expr '''stat:returns''' ['''eint''' NEWLINE {System.out.println($e.val);} ] | ID '=' '''e''' NEWLINE {memory.put(: term exprP[$IDterm.text, val] { $e.val); System.out.println($ID.text + "=" + $eexprP.val);} | NEWLINE ;
Действия выполняются после предыдущего элемента грамматики и до следующего exprP['''int''' i] '''returns''' ['''int''' val] : { $val = $i; } <font color="green"> // <tex>\varepsilon</tex>-правило</font> | '+' term expr = exprP[$i + $term. В данном примере действия добавлены на конце альтернативы, поэтому действие выполнится после того, как разборщик распознает все выражениеval] { $val = $expr. Когда разборщик встречает выражение, за которым идет символ новой строки, ему нужно напечатать результатval; } ; term '''returns''' ['''int''' val] : fact termP[$fact. Когда он встречает присваивание - ему нужно записать имя и значение переменной в памятьval] { $val = $termP.val; } ;
Правило для termP['''eint''' теперь выглядит следующим образомi] '''returns''' '''[int''' val] : { $val = $i; } | '*' fact expr = termP[$i * $fact.val] { $val = $expr.val; } ;
fact '''ereturns''' ['''returnsint''' [int val] : a=e op='('*expr ') b=e {$val = eval($a.val, $op.type, $b.val);} | a=e op=('+') b=e {$val = eval($a.val, $op.type, $bexpr.val);} | INT NUM {$val = $INTInteger.int;} | ID { String id = parseInt($IDNUM.text; $v = memory.containsKey(id) ? memory.get(id) : 0; } | '(' '''e''' ')' {$val = $e.val;} ;
В первой строке здесь определяется возвращаемое значение (<code>[int val]</code>) Техническая деталь для нетерминала '''e'''. Это именно тот атрибутANTLR, на который ссылается <code>$e.val</code> в примерах выше.правила для лексического анализатора:Во второй строке, присваивания <code>a=e</code> и <code>b=e</code> иллюстрируют семантические правила, а действие <code WS : [ \t \r \n]+ ->{$val = eval($a.val, $op.type, $b.val)skip ;}</code> {{ NUM : [0---}} транслирующий символ из определений, которые мы рассматривали в начале статьи.9]+ ;
== Примечания ==
Анонимный участник

Навигация