machunyan
西北工业大学软件与微电子学院
7
5.1 属性和属性文法
至今没有形式化的系统来描述语义，但 存在一种属性文法，将语义信息和程序 设计语言的语法结构联系起来。 补充说明合法程序的规格说明
machunyan

西北工业大学软件与微电子学院
8
5.1 属性和属性文法（续）
每个属性文法是一个三元式： A=(G, V, F) G是一个上下文无关文法； V是一个属性的有限集合； F是一个与属性有关的语义规则的有限集 合。
2. 静态语义检查举例：
类型检查：指类型相容问题的检查，如果操作符作用于不 相容的操作数，则编译器应该报错。 上下文有关问题的检查：当某个对象出现时，要求它必须 在前面的某个适当位置已经出现过。 唯一性检查：要求某个对象只能被定义一次。 控制流检查：引起控制流从某个结构中跳转出来的语句， 必须能够决定控制流转向的目标地址。 Break和continue语句是否在循环结构中？ 对于一个方法调用，实际参数的类型和实际参数的个数是 否与方法的声明的参数特征相符？ 数组下标引用是否超出范围？ 数组下标是否是整数？
machunyan 西北工业大学软件与微电子学院 11
5.1 属性和属性文法（续）
属性a1,...,ak的属性文法是文法所有产生式的语 义规则的集合。一般将属性文法写成表格形式， 每个产生式用相应语义规则列出，如下所示：
文法规则
产生式1 ... 产生式n
语义规则
相关的属性等式 ... 相关的属性等式
machunyan
西北工业大学软件与微电子学院
12
5.1 属性和属性文法（续）
属性文法的作用？ 根据已求得的各产生式的语义规则，遍历 语法分析的结果---语法树或分析树，计 算任意句子的推导过程中各文法符号对应 的属性值（例如：变量的数据类型、表达式的值、存 储器中变量的位置、程序的目标代码、或数的有效位数等）， 根据属性值分析相关语义，或者将属性值 存储在符号表中，以供编译的后续阶段使 用。
machunyan
西北工业大学软件与微电子学院
9
5.1 属性和属性文法（续）
V： 每个文法符号(终结符号或非终结符 号)都有一个属性集(语义信息)。 如果X是一个文法符号，与X关联的属 性a的值记作X.a。
文法符号关联的属性可以代表

2018/10/15
变量的数据类型 表达式的值 存储器中变量的位置 程序的中间或目标代码片段 数的有效位数 ……等
西北工业大学软件与微电子学院
17
5.1 属性和属性文法（续）
属性文法的求解方法： 给出一个句子最左推导对应的分析树，而 且该句子的推导过程中基本涵盖各种语法 规则（即产生式规则）的运用。 根据该句子的分析树和已知文法符号的属 性值，概括出各节点属性值的计算规则， 将该计算规则作为节点对应的产生式的语 义规则，最后得到属性文法。
西北工业大学软件与微电子学院 machunyan 10
5.1 属性和属性文法（续）
F: 每个产生式都有一个与文法符号属性相关的 语义规则集合。对于上下文无关文法中的任一产 生式X0→X1X2...Xn，其语义规则定义格式如下： Xi.aj=fij(X0.a1,...,X0.ak，X1.a1,..., X1.ak,...,Xn.a1,...,Xn.ak) 其中，a1,...,ak是与各文法关联的属性集合；fij是 一个数学函数，表示文法符合Xi的第j个属性aj 是如何计算得到的。 所以，产生式的语义规则是产生式中相关文法符 号属性值的等式。
machunyan
西北工业大学软件与微电子学院
2
编译器逻辑结构的组成 常数表 符号表 错误处理器
源 代 码
词 法 分 析 程 序
语 法 分 析 程 序
语 义 分 析 程 序
中 间 代 码 生 成
代 码 优 化 程 序
目 标 代 码 生 成
目 标 代 码
machunyan
西北工业大学软件与微电子学院
machunyan
西北工业大学软件与微电子学院
16
文法规则 digit → 0 digit → 1 digit → 2 digit → 3 . . .
语义规则 digit.val = 0 digit.val = 1 digit.val = 2 digit.val = 3 . . .
machunyan
3
第5章 语义分析(续)
语义分析的任务：
1. 计算各类语法成分的语义信息(属性信息)， 一般将收集的语义信息存放到相应的信息 表中，在编译程序中符号表是用来存放源 程序中标示符相关属性(语义)信息的一种 信息表。
machunyan
西北工业大学软件与微电子学院
4
第5章 语义分析(续)
语义分析的任务：
课程内容 第1章 概论 第2章 词法分析 第3章上下文无关文法 第4章语法分析 第5章语义分析 第6章运行时环境 第7章代码生成
2018/10/15
西北工业大学软件与微电子学院 machunyan
1
第5章 语义分析
程序设计语言的语义分为静态语义和动态语 义两种。 静态语义是指在编译阶段能够检查的语义； 动态语义是指在目标程序运行阶段能够检 查的语义。
machunyan 西北工业大学软件与微电子学院 13
5.1 属性和属性文法（续）
例5.1：求解下述无符号数文法的val(十进制 值)属性的属性文法。 number→number digit |digit digit→0|1|2|3|4| 5 |6|7|8|9 文法定义的合法的句子举例： 345对应的分析树
2018/10/15 西北工业大学软件与微电子学院 machunyan 5
第5章 语义分析(续)
2018/10/15
西北工业大学软件与微电子学院 machunyan
6
第5章 语义分析
5.1 属性和属性文法 5.2 符号表 5.3 数据类型和类型检查
文法符号语 义信息的计 算技术 语义分析 的两个主 要方面
machunyan
西北工业大学软件与微电子学院
14
数345对应 的分析树
machunyan
西北工业大学软件与微电子学院
15
文法规则 number1→number2 digit
语义规则 number1.val = number2.val*10 + digit.val
number→digit
number.val =digit.val