Compilateurs - notes séance 8

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Ange Germain Barrette
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1 Compilateurs - notes séance 8 Gérard Dethier Préambule Ce document reprend des notes prises à la huitième séance du cours de «Compilateurs» (INFO0085-1) donné par le professeur Xavier Boyen le mardi 30/03/ Traduction dirigée par la syntaxe Le schéma suivant situe la traduction dirigée par la syntaxe dans le processus de compilation, en particulier la traduction basée sur un graphe de dépendances : Chaîne d'entrée Analyse lexicale Analyse syntaxique Arbre d'analyse Graphe de dépendances Traduction valuation des règles sémantiques xemple : Langage intermédiaire On veut que le compilateur soit capable de calculer des expressions du type : 3*4+5 (= 17) 1

2 On va donc associer des règles sémantiques aux règles de grammaire. Ces règles sémantiques vont permettre de fixer les valeurs d attributs associés aux noeuds de l arbre d analyse. Il existe deux manières de spécifier des règles sémantiques : Définition dirigée par la syntaxe (pas d ordre d évaluation spécifié) Schémas de traduction. L exemple repris ci-dessous présente une définition dirigée par la syntaxe (on ne spécifie pas quand, après un reduce par exemple, la traduction a lieu). Les règles sémantiques de la table suivantes transforment l attribut val qui peut être associé à chaque symbole de la grammaire. Règle de production Règle sémantique S -> enter print.val 0 -> 1 + T 0.val = 1.val + T.val -> T.val = T.val T -> T * F T.val = T.val * F.val T -> F T.val = F.val F -> () F.val =.val F -> number F.val = number.val L attribut number.val est fixé par l analyseur lexical. La figure suivante reprend l arbre d analyse. L attribut val est repris entre accolades pour chaque noeud de l arbre. Les attributs sont déterminés en appliquant les règles définies ci-dessus de manière bottom-up (des feuilles jusqu à la racine). {17} {12} + T {5} {3} T * F {4} F {5} F {3} {4} {5} {3} 1.1 Attributs Il y a deux types d attributs : les attributs synthétiques (basés sur les attributs des enfants dans l arbre d analyse) les attributs hérités (basés sur les attributs des frères, parents...) 2

3 xemple de grammaire avec des règles sémantiques nécessitant un attribut hérité : D -> T L L.type = T.type -> L.type est hérité T -> int T.type = integer T -> real T.type = real L0 -> L1, L1.type = L0.type ; addtype(.entry, L1.type) -> L1.type est hérité L -> addtype(.entry, L.type) -> L.type est hérité La fonction addtype insère dans la table des symboles une information sur le type de l associé. 1.2 valuation des règles sémantiques sur base du graphe de dépendances Avantage : méthode "générale" Inconvénient : l abre d analyse complet doit être conservé pour une passe supplémentaire de traduction. Méthode : 1. Conversion de l arbre d analyse en arbre de syntaxe (opération facultative). 2. Construction du graphe de dépendances. 3. Tri topologique du graphe de dépendances. 4. valuation des attributs Conversion de l arbre d analyse en arbre de syntaxe L arbre syntaxique a souvent une représentation plus synthétique permettant de plus facilement représenter les règles sémantiques. xemple : T * F F + T F * Construction du graphe de dépendances La construction du graphe de dépendances se base sur l arbre d analyse ou l arbre syntaxique. La figure suivante reprend le graphe de dépendances (en rouge) dessiné sur un arbre d analyse et basé sur les règles sémantiques décrites à la Section

4 D T L L, L, L, Les noeuds du graphe sont les attributs et les un arc allant d un attribut a1 à un attribut a2 signifie que a2 dépend de a1 (a1 doit avoir une valeur à partir de laquelle a2 peut être déterminé) Tri topologique du graphe de dépendances Le tri topologique d un graphe orienté acyclique est un ordre de visite des noeuds du graphe tel que un noeud est toujours visité avant ses successeurs. L intérêt du tri topologique du graphe de dépendances est évent : il permet de définir un ordre de calcul des attributs garantissant que toutes les dépendances soient vérifiées. Algorithme récursif de calcul de tri topologique : in : G = (V, ) out : tri topologique de V méthode : function visit(node n) if n has not been visited yet then mark n as visited for each node m with an edge from n to m do visit(m) add n at the beginning of L L := mpty list for each node n in V do visit(n) valuation des attributs L évaluation des attributs se fait dans l ordre défini par le tri topologique du graphe de dépendances. 4

5 1.3 Schémas de traduction Définitions Grammaires S-attributs : Il n y pas d attributs hérités, uniquement des attributs synthétiques (dépendant des enfants dans l abre d analyse). Grammaire "L-attributs" : Il y a des attributs hérités mais uniquement du père et/ou des frères à gauche. Toutes les dépendances sont donc sur la pile lors d une réduction. Avec des grammaires S- ou L- attributs, dans le contexte des analyseurs ascendants, les traductions peuvent alors avoir lieu lors des réductions : -> On va associer aux éléments de la pile de l analyseur ascendant un attribut. Chaque reduce remplace le sommet de la pile par le NT associé -> calcul d un nouvel attribut basé sur les attributs du sommet remplacé. => règles de composition d attributs pour chaque membre de droite de la grammaire Principe des schémas de traduction Pour une règle de production A -> XYZ, on peut écrire le schéma de traduction suivant : A -> {R1} X {R2} Y {R3} Z {R4} où les {Ri} représentent des règles de traduction. Celles-ci sont appliquées de gauche à droite au moment de la réduction de XYZ en A. xemple : Grammaire représentant une définition de variable de type C : D -> T L T -> int real L -> L, Règles de traduction : D -> T {L.type = T.type} L (la règle de traduction représente en fait une copie implicite de l attribut type pour L) T -> int {T.type = integer} T -> real {T.type = real} L0 -> {L1.type = L.type} L1, {addtype(.entry, L1.type)} L -> {addtype(.entry, L.type)} Ruban d entrée : real p, q, r Analyse ascendante (réduction => règle appliquée) : real -> T => T.type = real p -> L => L.type := T.type ; addtype(p, L.type) (on peut accéder à T.type via la pile de l analyseur) L0, q -> L1 => L1.type := L0.type ; addtype(q, L1.type) L0, r -> L1 => L1.inh := L0.type ; addtype(r, L1.type) 5

6 T L -> D => skip Conversion de grammaires non L-attributs La grammaire suivante n est pas L-attributs et représente une déclaration de variables en Pascal : D -> L : T T -> integer char L -> L, Le type des variables ne peut pas être déterminé lors des réductions. On peut écrire une grammaire équivalente et L-attributs : D -> L L ->, L : T T -> integer char Ruban d entrée : m, n : integer Analyse ascendante (réduction => règle sémantique appliquée) : m, n : integer -> m, n : T => T.type := integer m, n : T -> m, n L => L.type := T.type m, n L0 -> m L1 => L1.type := L0.type ; addtype(n, L0.type) m L -> D => addtype(m, L.type) 6

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