语法制导翻译
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编译原理课件05语法制导翻译技术和中间代码生成
5.4 中间代码
四元式的特点: 1. 四元式出现的顺序和语法成份的计值 顺序相一致. 2. 四元式之间的联系是通过临时变量实 现的,这样易于调整和变动四元式. 3. 便于优化处理.
5.4 中间代码
编译系统中,有时将四元式表示成另一 种更直观,更易理解的形式——三地址代 码或三地址语句. 三地址代码形式定义为: result := arg1 OP arg2 三地址语句:语句中是三个量的赋值语句, 三地址语句 每个量占一个地址.
5.5 自下而上的语法制导翻译
例3 简单算术表达式翻译到四元式的 语义描述 例如,设有简单算术表达式的文法: E→E+E | E*E | (E) | i
T R / S T
c S a c
c R S
输入是bR / bTc / bSc /ac 输出为: 1 4 5 314 24 31 给出相应语义动作(翻 译方案) S→bTc { print "1"} { print "2"} S→a R T→R { print "3"} R→R/S { print "4"} R→S { print "5"}
5.1 概述
例如: 表达式 A+B*C 对运算对象进行类型检查, 对变 量进行先定义后使用检查 执行真正的翻译 如果静态语义正确, 语义处理则要执 行真正的翻译, 即生成程序的某种中间 代码的形式或直接生成目标代码.
5.1 概述
目前多数编译程序进行语义分析的方 法是采用语法制导翻译法 .它不是一种 采用语法制导翻译法 形式系统, 但它比较接近形式化. 语法制导翻译法使用属性文法为工具 来描述程序设计语言的语义.
5.4 中间代码
编译原理 第5章语法制导的翻译
属性和文法符号相关联 规则和产生式相关联
根据需要，将文法符号和某些属性相关联， 并通过语义规则来描述如何计算属性的值
E→E1+T E.code=E1.code || T.code || ‘+’ code表示了我们关心的表达式的逆波兰表示，规则说明 加法表达式的逆波兰表示由两个分量的逆波兰表示并置， 然后加上‘+’得到。
digitlexval=3
18
适用于自顶向下分析的SDD
前面的表达式文法存在直接左递归，因 此无法直接用自顶向下方法处理。 消除左递归之后，无法直接使用属性val 进行处理：
比如规则：T→FT’ T’→*FT’ T对应的项中，第一个因子对应于F， 而运算符在T’中。
19
相同表达式的不同文法的比较
38
例5.15 分析栈实现的例子
假设语法分析栈存放在一个被称为stack 的记录数组中，下标top指向栈顶；
stack[top]指向这个栈的栈顶；stack[top-1] 指向栈顶下一个位置； 如果不同的文法符号有不同的属性集合，我 们可以使用union来保存这些属性值。（归 约时，我们知道栈顶向下的各个符号分别是 什么）
语义翻译的流程
输 入 符 号 串 分 析 树 依 赖 图
语
义
规
则
的 计
实际上，编译中语义翻译的实现并不是 按图中的流程处理的；而是随语法分析 的进展，识别出一个语法结构，就对它 的语义进行分析和翻译。
算
9
5.1 语法制导定义
4.什么是语法制导定义（SDD） 上下文无关文法和属性/规则的结合；
语法制导翻译
主要内容包括： 1. 语法制导翻译的基本概念 2. 中间代码简介 3. 符号表简介 4. 典型声明语句与可执行语句的翻译
2
4.1 语法制导翻译简介
语法与语义
1. 语法与语义的关系 语法是指语言的结构、即语言的“样子”；语义是指附着于语
言结构上的实际含意 ，即语言的“意义”。 ① 语义不能离开语法独立存在； ② 语义远比语法复杂； ③ 同一语言结构可包含多种含意，不同语言结构可表示相
② 若b是α中某文法符号Xi的属性，c1, c2, ..., ck是A的属性， 或者是α中其它文法符号的属性，则称b是Xi的继承属性。
③ 称(4.1)中属性b依赖于属性c1, c2, ..., ck。
④ 若语义规则的形式如下述(4.2)，则可将其想像为产生式左 部文法符号A的一个虚拟属性。属性之间的依赖关系，在 虚拟属性上依然存在。
k := k+1;
9
4.1 语法制导翻译简介
产生式
语法制导定义
翻译方案
L→E
print(E.post)
print_post(post);
E → E1 + E2 E → num
E.post := E1.post || post(k) := '+'; E2.post || '+'; k := k+1;
1. 编译器各阶段的完整输出，均可以被认为是源程序的某种 中间表示。
2. 本章讨论的是中间代码生成器输出的中间表示，称之为中 间代码。
3. 中间代码实际上应起一个编译器前端与后端分水岭的作用。 4. 要求中间代码具有如下特性，以便于编译器的开发移植和
代码的优化： ① 便于语法制导翻译； ② 既与机器指令的结构相近，又与具体机器无关。 5. 中间代码的主要形式：树、后缀式、三地址码等。
2
4.1 语法制导翻译简介
语法与语义
1. 语法与语义的关系 语法是指语言的结构、即语言的“样子”；语义是指附着于语
言结构上的实际含意 ，即语言的“意义”。 ① 语义不能离开语法独立存在； ② 语义远比语法复杂； ③ 同一语言结构可包含多种含意，不同语言结构可表示相
② 若b是α中某文法符号Xi的属性，c1, c2, ..., ck是A的属性， 或者是α中其它文法符号的属性，则称b是Xi的继承属性。
③ 称(4.1)中属性b依赖于属性c1, c2, ..., ck。
④ 若语义规则的形式如下述(4.2)，则可将其想像为产生式左 部文法符号A的一个虚拟属性。属性之间的依赖关系，在 虚拟属性上依然存在。
k := k+1;
9
4.1 语法制导翻译简介
产生式
语法制导定义
翻译方案
L→E
print(E.post)
print_post(post);
E → E1 + E2 E → num
E.post := E1.post || post(k) := '+'; E2.post || '+'; k := k+1;
1. 编译器各阶段的完整输出，均可以被认为是源程序的某种 中间表示。
2. 本章讨论的是中间代码生成器输出的中间表示，称之为中 间代码。
3. 中间代码实际上应起一个编译器前端与后端分水岭的作用。 4. 要求中间代码具有如下特性，以便于编译器的开发移植和
代码的优化： ① 便于语法制导翻译； ② 既与机器指令的结构相近，又与具体机器无关。 5. 中间代码的主要形式：树、后缀式、三地址码等。
属性文法和语法制导翻译
id1
如果一属性文法不存在属性 之间的循环依赖关系，那么 称该文法为良定义的
T type
5 in L
4
real
7 in L y 8 ,
y6 id3 entry 3
9 in L y 10 ,
id2 entry 2
id1 entry 1
属性的计算顺序
无环有向图的拓扑排序
无环有向图中节点m1,m2,…,mk的拓扑排序是：若 mi→mj是从mi到mj的边，那么在此排序中mi先于mj 依赖图的任何拓扑排序都给出了一个分析树中各节点 语义规则计算的正确顺序，即在计算f之前，语义规则
real id1,id2,id3
语法制导翻译
基于属性文法的处理过程通常是：
对符号串进行语法分析，
构造语法分析树
根据需要遍历语法树并在语法树的各结点处按语义规 则进行计算。
这种由源程序的语法结构驱动的处理办法就是语法制 导翻译法。
在某些情况下，在进行语法分析的同时完成语义规则
的计算而无须明显地构造语法树或构造属性之间的依
real L.in=real ,
id3
L.in=real ,
id2
id1
产生式 D→TL T→int T→real L→L1 , id
L→id
语义规则 L.in := T.type T.type := integer T.type := real L1.in := L.in addtype(id.entry, L.in) addtype(id.entry, L.in)
为每个包括过程调用的语义规则引入一个虚综合属性b，把每条 语义规则都变成b=f(c1,c2,...,ck)的形式 依赖图的每个结点表示一个属性 边表示属性间的依赖关系。如果属性b依赖于属性c，那么从c到 b就有一条有向边
第8讲 语法制导翻译_1
输入：
3*5+4n
副作用(Side effect)
语义规则
E.val=15 + T.val=4
print(E.val)
E.val = E1 .val + T.val E.val = T.val
T.val = T1val × F.val
T.val = F.val
T.val=15
F.val=4
T.val=3 * F.val=5 digit.lexval=4
如果一个SDD是S属性的，可以按照语法分析树节点的任何 自底向上顺序来计算它的各个属性值
S-属性定义可以在自底向上的语法分析过程中实现
L- 属 性 定 义
L-属性定义( 也称为L属性的SDD或L-SDD) 的 直观含义：在一个产生式所关联的各属性之间， 依赖图的边可以从左到右，但不能从右到左 ( 个SDD是L-属性定义，当且仅当它的每个属性要 么是一个综合属性，要么是满足如下条件的继承属 性：假设存在一个产生式A→X1X2…Xn，其右部符 号Xi (1 i n)的继承属性仅依赖于下列属性：
A的继承属性 产生式中Xi左边的符号 X1, X2, … , Xi-1 的属性 Xi本身的属性，但Xi 的全部属性不能在依赖图中形成环路
将每个产生式和一组语义规则相关联，用来计算 该产生式中各文法符号的属性值
文法符号的属性
综合属性 ( synthesized attribute) 继承属性 ( inherited attribute)
综 合 属 性 ( synthesized attribute)
在分析树结点 N上的非终结符A的综合属性只能通 过 N的子结点或 N本身的属性值来定义
两个概念
将语义规则同语法规则（产生式）联系起来要 涉及两个概念
3*5+4n
副作用(Side effect)
语义规则
E.val=15 + T.val=4
print(E.val)
E.val = E1 .val + T.val E.val = T.val
T.val = T1val × F.val
T.val = F.val
T.val=15
F.val=4
T.val=3 * F.val=5 digit.lexval=4
如果一个SDD是S属性的，可以按照语法分析树节点的任何 自底向上顺序来计算它的各个属性值
S-属性定义可以在自底向上的语法分析过程中实现
L- 属 性 定 义
L-属性定义( 也称为L属性的SDD或L-SDD) 的 直观含义：在一个产生式所关联的各属性之间， 依赖图的边可以从左到右，但不能从右到左 ( 个SDD是L-属性定义，当且仅当它的每个属性要 么是一个综合属性，要么是满足如下条件的继承属 性：假设存在一个产生式A→X1X2…Xn，其右部符 号Xi (1 i n)的继承属性仅依赖于下列属性：
A的继承属性 产生式中Xi左边的符号 X1, X2, … , Xi-1 的属性 Xi本身的属性，但Xi 的全部属性不能在依赖图中形成环路
将每个产生式和一组语义规则相关联，用来计算 该产生式中各文法符号的属性值
文法符号的属性
综合属性 ( synthesized attribute) 继承属性 ( inherited attribute)
综 合 属 性 ( synthesized attribute)
在分析树结点 N上的非终结符A的综合属性只能通 过 N的子结点或 N本身的属性值来定义
两个概念
将语义规则同语法规则（产生式）联系起来要 涉及两个概念
第5章 语法制导翻译和中间代码生成
剩余串 3＋ 45# ＋45# ＋45# ＋45# ＋45# 5# 5# 5# 5# 5# #
主要动作
r6 r4 r2
r6 r4
r6 # # r3 r1 acc
表达式3 ＋ 4 5的语法语义分析和计值过程
§5.3
中间语言
所谓中间语言，也称中间代码，是复杂性介 于源程序语言和机器语言的一种记号系统。一般 来说，快速编译程序直接生成目标代码，没有将 中间代码翻译成目标代码的额外开销。但是为了 使编译程序结构在逻辑上更为简单明确，使生成 的的目标代码更为高效，通常采用中间语言。 编译程序所使用的中间语言形式较多。常见 的逆波兰式、三元式、四元式和树形表示等。来自bcd
3. 间接三元式 为了尽量不改变三元式表，可以另设一张间 接码表来表示有关三元式在三元式表的 计值顺序。用这种方法获得的中间代码 称为间接三元式。
例如，表达式a := x＋y z b := t－y z 的间接三元式表示如图所示。
三元式列表 （1）（ ，y，z） （2）（＋，x，（1）） （3）（:=，a，（2）） （4）（－，t，（1）） （5）（:=，—，（4））
§5.4 自底向上语法制导翻译
语法制导翻译分为自底向上和自底向下两种。 自底向上语法制导翻译方法就是在自底向上语法 分析过程中逐步执行语义规则。也就是在每次归 约的同时执行相应的语义动作。
5.4.1 简单算术表达式和赋值语句的翻译
简单算术表达式和赋值语句是指不含数组 元素、记录等复杂数据结构的算术表达式和赋值 语句。
简单算术表达式求值的属性文法。 例5.1 ：
规则 1.S→E 2.E→E1＋T 3.E→T 4.T→T1 F 5.T→T1 6.F→（E） 7.F→digit 语义规则 print（E.val） E.val := E1.val＋T.val E.va1 := T.valv T.val := T1.val F.val T.val := T1.val F.val := E.val F.val := digit.lexval
第08章语法制导翻译和中间代码生成
28
常用的中间语言
• 三地址代码（四元式） 三地址代码（四元式） • 语法结构树（三元式） 语法结构树（三元式） • 后缀式
特点
• 形式简单、语义明确、便于翻译 形式简单、语义明确、 • 独立于目标语言
29
三元式和树形表示
• 每个三元式由三个部分组成，分别是：算符op， 每个三元式由三个部分组成，分别是：算符op， op 第一运算对象ARG1和第二运算对象ARG2 ARG1和第二运算对象ARG2。 第一运算对象ARG1和第二运算对象ARG2。运算 对象可能是源程序中的变量， 对象可能是源程序中的变量，也可能是某个三 元式的结果，用三元式的编号表示。 元式的结果，用三元式的编号表示。 • 表达式的树形表示很容易实现：简单变量或常 表达式的树形表示很容易实现： 数的树就是该变量或常数自身，如果表达式e1 数的树就是该变量或常数自身，如果表达式e1 e2的树分别为T1和T2，那么e1+e2 e1*e2， 的树分别为T1 e1+e2， 和e2的树分别为T1和T2，那么e1+e2，e1*e2， e1的树分别为 的树分别为： －e1的树分别为：
9
–lexval 是单词 digit 的属性 lexval
例8-3 3*5+4 的
语法树与属性计算
Ｌ Print(19) E.val=19
E.val=15 T.val=15 T.val=3 F.val=3 digit.lexval=3 ＊
＋
T.val=4 F.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱal=4
F.val=5 dgit.lexval=5
• 用中间语言过渡的好处： 用中间语言过渡的好处：
–便于编译系统的实现、移植、代码优化 便于编译系统的实现、移植、 便于编译系统的实现
常用的中间语言
• 三地址代码（四元式） 三地址代码（四元式） • 语法结构树（三元式） 语法结构树（三元式） • 后缀式
特点
• 形式简单、语义明确、便于翻译 形式简单、语义明确、 • 独立于目标语言
29
三元式和树形表示
• 每个三元式由三个部分组成，分别是：算符op， 每个三元式由三个部分组成，分别是：算符op， op 第一运算对象ARG1和第二运算对象ARG2 ARG1和第二运算对象ARG2。 第一运算对象ARG1和第二运算对象ARG2。运算 对象可能是源程序中的变量， 对象可能是源程序中的变量，也可能是某个三 元式的结果，用三元式的编号表示。 元式的结果，用三元式的编号表示。 • 表达式的树形表示很容易实现：简单变量或常 表达式的树形表示很容易实现： 数的树就是该变量或常数自身，如果表达式e1 数的树就是该变量或常数自身，如果表达式e1 e2的树分别为T1和T2，那么e1+e2 e1*e2， 的树分别为T1 e1+e2， 和e2的树分别为T1和T2，那么e1+e2，e1*e2， e1的树分别为 的树分别为： －e1的树分别为：
9
–lexval 是单词 digit 的属性 lexval
例8-3 3*5+4 的
语法树与属性计算
Ｌ Print(19) E.val=19
E.val=15 T.val=15 T.val=3 F.val=3 digit.lexval=3 ＊
＋
T.val=4 F.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱal=4
F.val=5 dgit.lexval=5
• 用中间语言过渡的好处： 用中间语言过渡的好处：
–便于编译系统的实现、移植、代码优化 便于编译系统的实现、移植、 便于编译系统的实现
语法制导翻译和中间代码生成
addtype(id.entry,L.in)
继承属性L.in
语 义 规 则
语句： real id1， id2， id3 的分析树，采用自上而下的分析方法
产 生 式
D TL
T int
T real
L L1,id
L id
L.in:=T.type
T.type=integer
F.val=3
F.val=5
digit.lexval=4
digit.lexval=5
digit.lexval=3
+
*
3*5+4的带注释的分析树
如果一个语法制导定义仅仅使用综合属性，则称这种语法制导定义为S属性定义。通常采用自底向上的方法对其分析树加注释，即从树叶到树根，按照语义规则计算每个节点的属性值。
表达式文法 E→T+T| T or T T → n | true | false
E → T1 + T2 { T1.type = int AND T2.type = T1. type E.type :=int } E → T1 or T2 { T1.type = bool AND T2.type= T1.type E.type :=bool } T → n { T.type := int } T → true { T.type := bool } T → false { T.type := bool }
T.type:=real
L1.in:=L.in
addtype(id.entry,L.in)
addtype(id.entry,L.in)
D
L.in= real
L.in= real
L.in= real
T.type=real
继承属性L.in
语 义 规 则
语句： real id1， id2， id3 的分析树，采用自上而下的分析方法
产 生 式
D TL
T int
T real
L L1,id
L id
L.in:=T.type
T.type=integer
F.val=3
F.val=5
digit.lexval=4
digit.lexval=5
digit.lexval=3
+
*
3*5+4的带注释的分析树
如果一个语法制导定义仅仅使用综合属性，则称这种语法制导定义为S属性定义。通常采用自底向上的方法对其分析树加注释，即从树叶到树根，按照语义规则计算每个节点的属性值。
表达式文法 E→T+T| T or T T → n | true | false
E → T1 + T2 { T1.type = int AND T2.type = T1. type E.type :=int } E → T1 or T2 { T1.type = bool AND T2.type= T1.type E.type :=bool } T → n { T.type := int } T → true { T.type := bool } T → false { T.type := bool }
T.type:=real
L1.in:=L.in
addtype(id.entry,L.in)
addtype(id.entry,L.in)
D
L.in= real
L.in= real
L.in= real
T.type=real
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例：图5-7的一个拓扑排序 1，2，3，4，5，6，7，8，9
或1，3，5，2，4，6，7，8，9
编译原理
20
循环依赖Circular dependency
产生式 AB
语义规则 A.s := B.i B.i := A.s + 1
A A.s
B B.i
编译原理
21Biblioteka 属性计算次序构造输入的分析树， 构造属性依赖图， 对结点进行拓扑排序， 按拓扑排序的次序计算属性。
介绍语法制导翻译的实现方法。
编译原理
3
语法制导翻译的一般过程
输入符号串 分析树 依赖图 语义规则的计算顺序
一个句子的翻译过程可以与语法分析过程并行。
编译原理
4
5.1 语法制导定义
语法制导定义是对CFG的推广，每个文法符号都有 一个相关的属性集。
属性：语义信息。一个文法符号通常用一个或若干 个属性来描述它的语义信息。典型例子： ▪ 变量的数据类型 ▪ 表达式的值 ▪ 变量的存储位置 ▪ 程序的目标代码
F.val := digit.lexval
编译原理
13
图5-4
T.val = 15
F.val = 3
T′.inh = 3
.syn =15
digit.lexval =3
*
T1′.inh = 15
F.val = 5
.syn =15
digit.lexval = 5
编译原理
14
继承属性
一个结点的继承属性值由该结点的父结点和（或） 兄弟结点的属性决定。
分析树各结点属性的计算可以自底向上地完成。
编译原理
11
8+5*2 n的注释分析树 (annotated parse tree)
E.val = 8
L E.val = 18
+
n T.val = 10
T.val = 8
T.val = 5
*
F.val = 2
F.val = 8
F.val = 5
digit.lexval = 2
1. b是A的综合属性，c1, c2 , …, ck是产生式右部文 法符号的属性。
2. b是产生式右部某个文法符号的继承属性，且c1 , c2 , …, ck也是该产生式文法符号的属性。
称属性b依赖于属性c1, c2 , …, ck。
编译原理
8
例5.1 简单台式计算器的语法制导定义
产生式 LEn E E1 + T ET T T1 * F TF F (E) F digit
语义规则 print (E.val) E.val := E1 .val + T.val E.val := T.val T.val := T1.val F.val T.val := F.val F.val := E.val F.val := digit.lexval
编译原理
9
综合属性： E.val, T.val, F.val, digit.lexval
第五章 语法制导翻译
1
在文法中，文法符号通常都有明确的意义，文法符 号之间也有确定的语义关系。
用属性描述语义信息，用语义规则描述属性之间的 关系，将语义规则与语法规则相结合。
语法制导翻译(Syntax-Directed Translations)： 在语法分析的过程中计算语义属性值。
编译原理
编译原理
18
图5-7
T val 9
F val 3
inh 5 T′ syn 8
digit lexval 1 *
F val 4
inh 6 T1′ syn 7
digit lexval 2
编译原理
19
5.2.2 属性求值的顺序
拓扑排序：结点的一种排序，若mimj是从mi到mj 的边，那么在此排序中mi先于mj。 ▪ 有向图变成线形排序
编译原理
15
5.2 SDD的求值顺序
编译原理
16
5.2.1 属性依赖图
依赖图主要用于 ▪ 确定属性的计算顺序； ▪ 设计语义规则。
编译原理
17
例5.4
产生式 E E1+E2
语义规则 E.val := E1.val + E2.val E val
E1val +
E2 val
E.val是从E1.val和E2.val综合得出
2
介绍一种形式化的语义描述方法：语法制导的翻译， 包括两种具体形式
▪ 语法制导定义(Syntax-Directed Definitions, SDD)： 定义翻译所必须的语义属性和语义规则，一般 不涉及计算顺序。
▪ 翻译模式(translation schemes)： 给出语义规则 的计算顺序。
编译原理
5
5.1.1综合属性和继承属性
综合属性：在分析树结点N上的非终结符A的综合 属性是由N上的产生式所关联的语义规则来定义的。 A是产生式的头。结点N上的综合属性只能通过N的 子结点的属性值或结点N本身的属性值计算得到。
继承属性：在分析树结点N上的非终结符B的继承 属性是由N的父结点上的产生式所关联的语义规则 来定义的。 B出现在产生式的体中。结点N上的继 承属性只能通过N的父结点的属性值、结点N本身 的属性值或N的兄弟结点的属性值计算得到。
digit.lexval = 8 digit.lexval = 5
编译原理
12
例5.3
产生式
TFT′
T′ * F T1′
T′
F digit
语义规则
T′.inh = F.val T.val = T′.syn T1′.inh = T′.inh F.val T′.syn = T1′.syn T′.syn = T′.inh
编译原理
22
5.2.3 S属性定义
如果一个SDD的每个属性都是综合属性，则它是S属性。可 以按照分析树的自底向上顺序来计算各属性值。
在语法制导定义中，终结符号只有综合属性，它们 的值由词法分析程序提供；digit.lexval
假设开始符号没有继承属性。
编译原理
10
5.1.2 对SDD求值
S属性定义：仅仅使用综合属性的语法制导定义称 为S属性定义。
例5.1中的S属性定义详细说明了一台计算器读入包 含数字，括号，+和*运算符的算术表达式，随后再 读入一个换行字符n，然后打印出表达式值的过程 。
编译原理
6
语义规则：描述产生式中各文法符号的属性之间的 依赖关系。通常用函数或程序语句的形式表示。
依赖图：表示文法符号属性之间依赖关系的有向图。 注释分析树：每个结点都带有属性值的分析树。
编译原理
7
每个产生式A有一组形如b := f(c1, c2, …, ck )的
语义规则，其中f 是函数，并且满足下面两种情形 之一：
或1，3，5，2，4，6，7，8，9
编译原理
20
循环依赖Circular dependency
产生式 AB
语义规则 A.s := B.i B.i := A.s + 1
A A.s
B B.i
编译原理
21Biblioteka 属性计算次序构造输入的分析树， 构造属性依赖图， 对结点进行拓扑排序， 按拓扑排序的次序计算属性。
介绍语法制导翻译的实现方法。
编译原理
3
语法制导翻译的一般过程
输入符号串 分析树 依赖图 语义规则的计算顺序
一个句子的翻译过程可以与语法分析过程并行。
编译原理
4
5.1 语法制导定义
语法制导定义是对CFG的推广，每个文法符号都有 一个相关的属性集。
属性：语义信息。一个文法符号通常用一个或若干 个属性来描述它的语义信息。典型例子： ▪ 变量的数据类型 ▪ 表达式的值 ▪ 变量的存储位置 ▪ 程序的目标代码
F.val := digit.lexval
编译原理
13
图5-4
T.val = 15
F.val = 3
T′.inh = 3
.syn =15
digit.lexval =3
*
T1′.inh = 15
F.val = 5
.syn =15
digit.lexval = 5
编译原理
14
继承属性
一个结点的继承属性值由该结点的父结点和（或） 兄弟结点的属性决定。
分析树各结点属性的计算可以自底向上地完成。
编译原理
11
8+5*2 n的注释分析树 (annotated parse tree)
E.val = 8
L E.val = 18
+
n T.val = 10
T.val = 8
T.val = 5
*
F.val = 2
F.val = 8
F.val = 5
digit.lexval = 2
1. b是A的综合属性，c1, c2 , …, ck是产生式右部文 法符号的属性。
2. b是产生式右部某个文法符号的继承属性，且c1 , c2 , …, ck也是该产生式文法符号的属性。
称属性b依赖于属性c1, c2 , …, ck。
编译原理
8
例5.1 简单台式计算器的语法制导定义
产生式 LEn E E1 + T ET T T1 * F TF F (E) F digit
语义规则 print (E.val) E.val := E1 .val + T.val E.val := T.val T.val := T1.val F.val T.val := F.val F.val := E.val F.val := digit.lexval
编译原理
9
综合属性： E.val, T.val, F.val, digit.lexval
第五章 语法制导翻译
1
在文法中，文法符号通常都有明确的意义，文法符 号之间也有确定的语义关系。
用属性描述语义信息，用语义规则描述属性之间的 关系，将语义规则与语法规则相结合。
语法制导翻译(Syntax-Directed Translations)： 在语法分析的过程中计算语义属性值。
编译原理
编译原理
18
图5-7
T val 9
F val 3
inh 5 T′ syn 8
digit lexval 1 *
F val 4
inh 6 T1′ syn 7
digit lexval 2
编译原理
19
5.2.2 属性求值的顺序
拓扑排序：结点的一种排序，若mimj是从mi到mj 的边，那么在此排序中mi先于mj。 ▪ 有向图变成线形排序
编译原理
15
5.2 SDD的求值顺序
编译原理
16
5.2.1 属性依赖图
依赖图主要用于 ▪ 确定属性的计算顺序； ▪ 设计语义规则。
编译原理
17
例5.4
产生式 E E1+E2
语义规则 E.val := E1.val + E2.val E val
E1val +
E2 val
E.val是从E1.val和E2.val综合得出
2
介绍一种形式化的语义描述方法：语法制导的翻译， 包括两种具体形式
▪ 语法制导定义(Syntax-Directed Definitions, SDD)： 定义翻译所必须的语义属性和语义规则，一般 不涉及计算顺序。
▪ 翻译模式(translation schemes)： 给出语义规则 的计算顺序。
编译原理
5
5.1.1综合属性和继承属性
综合属性：在分析树结点N上的非终结符A的综合 属性是由N上的产生式所关联的语义规则来定义的。 A是产生式的头。结点N上的综合属性只能通过N的 子结点的属性值或结点N本身的属性值计算得到。
继承属性：在分析树结点N上的非终结符B的继承 属性是由N的父结点上的产生式所关联的语义规则 来定义的。 B出现在产生式的体中。结点N上的继 承属性只能通过N的父结点的属性值、结点N本身 的属性值或N的兄弟结点的属性值计算得到。
digit.lexval = 8 digit.lexval = 5
编译原理
12
例5.3
产生式
TFT′
T′ * F T1′
T′
F digit
语义规则
T′.inh = F.val T.val = T′.syn T1′.inh = T′.inh F.val T′.syn = T1′.syn T′.syn = T′.inh
编译原理
22
5.2.3 S属性定义
如果一个SDD的每个属性都是综合属性，则它是S属性。可 以按照分析树的自底向上顺序来计算各属性值。
在语法制导定义中，终结符号只有综合属性，它们 的值由词法分析程序提供；digit.lexval
假设开始符号没有继承属性。
编译原理
10
5.1.2 对SDD求值
S属性定义：仅仅使用综合属性的语法制导定义称 为S属性定义。
例5.1中的S属性定义详细说明了一台计算器读入包 含数字，括号，+和*运算符的算术表达式，随后再 读入一个换行字符n，然后打印出表达式值的过程 。
编译原理
6
语义规则：描述产生式中各文法符号的属性之间的 依赖关系。通常用函数或程序语句的形式表示。
依赖图：表示文法符号属性之间依赖关系的有向图。 注释分析树：每个结点都带有属性值的分析树。
编译原理
7
每个产生式A有一组形如b := f(c1, c2, …, ck )的
语义规则，其中f 是函数，并且满足下面两种情形 之一：