类型的内部表示：表示类型表达式所包含的各种 信息的数据结构。
32
类型的种类属性： 标准、子界、枚举、数组、记录、
集合、文件、指针类型等等。 TypeKind = ( intTy，boolTy，charTy，realTy，
enumTy，subTy，arrayTy， structTy，setTy，fileTy，pointerTy)
…
｛ // 第三层头
…
｛float a； // 第四层头,定义的局部实型变量a
…
｝ // 第四层尾
…a… // 引用第二层定义的局部字符型变量a
｝ // 第三层尾
…
｝ // 第二层尾
....
｝ // 第一层尾
28
三种内部表示
标识符的内部表示 类型的内部表示 值的内部表示
值的内部表示
为[ord(C1)...ord(C2)]
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类型的内部表示
类型表达式：
如： at = ARRAY[1..10] OF ARRAY[1..100] OF integer; rt = RECORD x : real; a : at;
CASE u : boolean OF false:( k : integer ); true :( y: real; b :boolean ) END
14
常见的语义错误（续1）
类型相关的语义错误
– 各种条件表达式的类型是不是boolean型? – 运算符的分量的类型是否相容? – 赋值语句的左右部的类型是否相容? – 形参和实参的类型是否相容? – 下标表达式的类型是否为所允许的类型? – 变体记录中表示情形的常量是否为合法类型?
常见的语义错误（续2）
22
标识符的属性（续3）
存储类别 存储类别是指数据的存储方式，存储方式可分为两大类：静 态和动态。 静态存储方式是指在程序运行前即为数据分配好存储空间( 在静态区)，在程序运行期间，数据的存储空间仍保持不变； 动态存储方式则是在程序运行期间根据函数调用(函数被激 活)和分程序语句的开始执行(分程序语句被激活)的需要进行 动态存储分配。 标识符的存储类别属性是编译过程语义处理、检查和存储分 配的重要依据。编译程序一般根据变量的存储类别以及它们出 现的位置和次序来确定每一个变量应分配的存储区及在该区中 的具体位置。
7
1. int x=10; 2. Main( )
符合变量声明的语法、语义
3. { printf( “%d”,x+x );
4. x( );
符合函数调用的语法、不符合语义
5. f = x; 6. }
符合赋值语句的语法、不符合语义
7. float f( ) 8. {int x=20,y;
符合函数声明的语法、语义 符合变量声明的语法、语义
23
作用域和可视性
标识符在程序中起作用的范围，称为它的作用
域。
一般地，定义该标识符的位置及存储类关键字 决定了它的作用域。如：C语言中， 动态存储： 自动变量（本函数内有效） 寄存器变量（本函数内有效） 形式参数（本函数内有效） 静态存储： 静态局部变量（函数内有效） 静态外部变量（本文件内有效） 外部变量（其他文件可引用）
类型 除过程标识符之外，其他标识符都具有类型属 性，函数的数据类型指的是函数返回值的数据类 型。 基本类型有整型、实型、字符型以及布尔型等。 在基本类型的基础上，还可以定义数组、结构 体、联合、枚举、子界、集合、指针等结构类型。 标识符的类型是在程序中该标识符的定义部分 得到的。 变量标识符的类型属性决定了变量所占存储空 间的大小以及能够施于变量上的操作等。 21
标识符的属性（续2）
存取方式 因为变量标识符代表的是一个内存单元或一段 连续的内存单元，根据这些内存单元中存放信息的类别 又可以把变量分为间接存取变量和直接存取变量。
如果变量标识符p所代表的内存单元中存放的是另一 个变量q对应的内存地址，则称变量p为间接存取变量； 如果变量标识符p所代表的内存单元中存放的是一个 值，则称变量p为直接存取变量。
符号表 判定
18
6.2 符号表的数据结构
标识符的属性
名字 类型 存取方式 存储类别 作用域和可视性
19
标识符的属性
名字 在程序语言中，标识符可以作为变量的名字、 函数的名字或过程的名字，是变量、函数或过程的 唯一标志，因此在符号表中标识符的名字一般不允 许重名。
若程序中出现重名标识符：
35
数组类型(方案1）：
Size Kind Low Up ElemType SubSize ArrayTy
其中各个域的含义如下：
Size表示数组类型所占空间的大小，是数组所有成分数 据占用空间的和，需要通过计算得到，Size = (UpLow+1)*sizeof(ElemType), 其中sizeof是一个辅助函数 ，用于计算每种类型的size； Kind = arrayTy, 表示是数组类型； Low表示数组下标的下界，在C语言中Low = 0； Up表示数组下标的上界； ElemType 表示数组成分类型的内部表示指针。
类型size属性：表示此种类型数据应该分配的内存空间的大小。 其它属性依类型的不同而不同。
33
内部表示：
标准类型：
Size
Kind
intPtr IntSize intTy
boolPtr BoolSize boolTy
charPtr CharSize charTy
realPtr RealSize realTy
– 编译时(compile-time)可以检查的语义 – 例如：标识符未声明
动态语义
– 目标程序运行时（run-time）才能检查的 语义
– 例如：除零溢出错误
10
如何描述程序设计语言的语义？
程序设计语言的形式语义 – 属性文法 (用于描述静态语义) – 操作语义(Operational Semantics) – 指称语义(Denotational Semantics) – 代数语义(Algebra Semantics) – 公理语义(Axiomatic Semantics)
致? – 子界类型中的下界和上界类型是否相容?下界是否小于等
于上界？
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语义分析的实现
方式一：不作为独立的一遍 ① 语义错误检查：可以安排在中间代码生
成时进行 。 ② 一般的语义检查：与语法分析相结合
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方式二、独立一遍的语义分析的功能图示
语法分析树 TokenList 语义定义
语义分析
自然语言描述规定
9. float x; 10. printf( “%d”,x ); 11. }
符合变量声明的语法、不符合语义
8
语义分析的必要性
一个语法正确的程序不能保证它是有意义 的！
程序中容易出现各种语义错误：
– 标识符未声明 – 操作数的类型与操作符的类型不匹配 – ……
9
程序设计语言语义的分类
静态语义
第6章 语义分析（Semantic Analysis) 和符号表
Semantic：of or relating to meaning, especially meaning in language.
1
语义分析在编译程序中的逻辑位置
表处理
中
源
词
语
语
间
程
法
法
义
代
序
分分ຫໍສະໝຸດ 分码析析
析
生
成
中
目
间
标
目
代
代
标
码
码
6
int i； switch （i）{ case 0：printf（“%s\n”，“auto”） ；break； case 1：printf（“%s\n”，“static”）；break； case 2：printf（“%s\n”，“extern”）；break； case 1：printf(“%s\n”，“register”)；break； }
程
优
生
序
化
成
错误处理
2
6.1 语义分析概述 6.2 符号表的数据结构 6.3 符号表的管理 6.4 程序设计语言符号表的实例
3
主要内容：
语义分析的功能及重要性； 标识符的内部表示； 类型的内部表示； 符号表的组织。
6.1 语义分析概述
6.1 语义分析概述
语法和语义的区别
语法：
非结构类型值的内部表示： 实型： 指针： 有序类型：整数形式
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有序类型的常量表示：
整型常量：ord(N) = N 布尔常量：ord(false)=0, ord(true) = 1 字符常量：ord(C) = ASCⅡ(C) 枚举常量：设有枚举类型(D,A,B),则有
ord(D)=0,ord(A)=1,ord(B)=2 子界常量：设有子界类型C1..C2,则值空间
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子界类型：
Size Kind HostType Low Up SubSize SubTy
例：T=1..10;
Size Kind HostType Low Up
1 subTy IntPtr 1
10
TypeIR’ (Size:1, Kind:subTy HostType:intPtr, low:1, up:10)
符号表的作用：
– 存储标识符的属性；
– 便于检查语义错误；
– 代码阶段作为地址分配的依据。
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语义分析的主要任务（续1）
在整个程序范围内检查语义错误
– 声明和使用相关的错误 – 类型相关的语义错误
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常见的语义错误
声明和使用相关的语义错误