Análisis Semántico - Pontificia Universidad Javeriana, Cali

Compiladores:
Análisis Semántico
Pontificia Universidad Javeriana Cali
Ingenieria de Sistemas y Computación
Prof. Gloria Inès Alvarez V.
Verificaciòn de tipos

Se puede hacer en forma



Estàtica: en tiempo de compilaciòn
Dinàmica: en tiempo de ejecuciòn
Verifica:



Compatibilidad entre un operador y sus operandos
Flujo de control sea correcto
Duplicidad de nombres cuando esto sea prohibido
Verificaciòn de tipos

Puede hacerse durante el anàlisis sintàctico

Puede requerir una pasada sobre el àrbol de
anàlisis sintàctico entre el anàlisis sintàctico y
la generaciòn de còdigo
Verificaciòn de tipos



Sobrecarga de operadores: el operador
cambia su significado dependiendo del
contexto
Coacciòn de tipos: el lenguaje brinda un
operador que modifica el tipo de su operando
Funciones polimòrficas: realizan un mismo
procesamiento sobre elementos de distintos
tipos
Sistema de Tipos


Es una colecciòn de reglas para asignar
expresiones de tipo a diferentes partes de un
programa
Para construirlo se necesita conocer:



Las construcciones sintàcticas del lenguaje
La nociòn de tipos
Normalmente hay tipos bàsicos y tipos
construidos
Expresiones de tipo


Sirven para tipar construcciones del lenguaje
que tienen tipo construido
Definiciòn:




Un tipo bàsico es una expresiòn de tipo
Un nombre de tipo es una expresiòn de tipo
Un constructor de tipo aplicado a una expresiòn de
tipo, es una expresiòn de tipo
Una expresiòn de tipo se puede representar
mediante un grafo
Expresiones de tipo






Tipos básicos
Arreglos
Productos
Registros
Punteros
Funciones
Verificaciòn estàtica y dinàmica



En principio, la verificaciòn puede hacerse
dinàmica si todo elemento mantiene su tipo
asì como mantiene su valor
Un sistema de tipos sensato elimina la
necesidad de hacer verificaciòn dinàmica
Un lenguaje es fuertemente tipado si garantiza
en compilaciòn la ausencia de errores de tipo
en ejecuciòn
Recuperaciòn de errores de tipo

Lo mìnimo que se espera es establecer la
naturaleza y localizaciòn del error

Es deseable poder continuar revizando la
entrada
Un verificador de tipos simple

Es un esquema de traducciòn
Ejemplo:
P -> D ; E
D -> D ; D | id : T
T -> char | integer | array [num] of T | ^T
E -> literal | num | id | E mod E | E^
Expresiones de tipo
Esquema de traducción
D -> id : T
T-> char
T-> integer
T -> ^T1
{addtype(id.entry,T.type)}
{T.type = char}
{T.type = integer}
{T.type = pointer(T1.type)}
T -> array[num] of T1 {T.type =array(1..num.val,T1.type) }
Verificación de tipos

Tipos básicos



Expresiones



entero E -> num {E.type = integer}
caracter E-> literal {E.type = char}
E -> id {E.type = buscar(id.entry)}
E -> E1 mod E2 {E.type = if E1.type = integer and
E2.type = integer then integer else type_error}
Tipos construidos


E -> E1[E2] {E.type = if E2.type = integer and
E1.type = array(s,t) then t else type_error}
E -> E1^ {E.type = if E1.type = pointer(t) then t ...}
Equivalencia de Expresiones de Tipo

La equivalencia depende de si un nombre de un tipo
en una expresión se representa a si mismo, o a una
expresion de tipo:

Equivalencia Estructural: dos expresiones de tipo son
equivalentes si son del mismo tipo básico, o si están
formadas aplicando el mismo constructor de tipo a dos
tipos estructuralmente equivalentes.
Ejemplo: “entero” es equivalente a “entero”
“registro((c1xentero)x(c2xreal))” es equivalente a
“registro((c1xentero)x(c2xreal))”

Equivalencia de Nombres: cada nombre de tipo es una
expresión de tipo distinta, por lo tanto, dos expresiones de
tipo son equivalentes si y solo si son identicas.
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Equivalencia de Expresiones de Tipo

La estructura de una expresión de tipo se puede
representar construyendo un grafo dirigido
Ejemplo:
TYPE t1 = ARRAY [1..10] OF INTEGER;
VAR v1 : t1;
v2 : ARRAY [1..10] OF INTEGER;
ARREGLO
1..10
ENTERO
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Ejemplo de un Algoritmo para
Comprobar Equivalencia Estructural
Eq_Est (s, t) :
Si s y t son del mismo tipo básico
Retorne Verdadero
Sino Si s = arreglo(s1, s2) y t = arreglo(t1, t2)
Retorne Eq_Est(s1, t1) y Eq_Est(s2, t2)
Sino Si s = apuntador(s1) y t = apuntador(t1)
Retorne Eq_Est(s1, t1)
......
Sino Retorne Falso
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Conversiones de Tipos





Las reglas del lenguaje definen que conversiones son
necesarias
Al generar código intermedio se pueden introducir las
conversiones de tipo necesarias
Coacciones: conversiones de tipo implicitas (realizadas por el
compilador). Generalmente se realizan en los casos en que
no se pierde información.
Conversiones Explicitas: cuando el programador causa la
conversión escribiendo una instrucción.
Las coacciones se deben tener en cuenta al escribir
las reglas semánticas para comprobación de tipos del
compilador.
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Sobrecarga de Funciones y
Operadores

Un símbolo sobrecargado es aquel que tiene diferentes
significado dependiendo del contexto.



Ejemplo: el operador +
El significado es diferente cuando se suman enteros, o
reales, o complejos, o matrices.
La sobrecarga se resuelve cuando se define un significado
unico para una ocurrencia del símbolo sobrecargado
Si la sobrecarga no se resuelve, una expresión puede tener
un conjunto de tipos posibles

Ejemplo: si para el operador + se tienen los siguientes tipos
posibles: entero x entero → entero
entero x entero → complejo
complejo x complejo → complejo
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Funciones Polimorficas

Una función polimorfica permite ser ejecutada con
argumentos de tipos diferentes cada vez (pero
siempre ejecuta el mismo cuerpo de instrucciones).


Ejemplo: los operadores definidos por el lenguaje para
indexar arreglos, llamar funciones y manejar punteros.
Las funciones polimorficas facilitan la
implementación de algoritmos que manipulan
estructuras de datos, sin importar el tipo de dato de
los elementos de la estructura.

Ejemplo: longitud de una lista, altura de un arbol.
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Variables de Tipo

Variables de Tipo: Permiten representar tipos
desconocidos en una expresión de tipo.


Se usan para comprobación de tipos de lenguajes que no
exigen declarar los identificadores antes de su uso.
Inferencia del Tipo: es el problema de determinar el
tipo de una contrucción del lenguaje de acuerdo con
la forma en que es usado.
Type list ↑celda;
Procedure x (l : list; procedure p)
Begin ...... p(l); ..... End;
p es tipo α → void
p es tipo list → void
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Variables de Tipo y Funciones
Polimorficas

La expresión de tipo de una función polimorfica se
define usando el cuantificador universal ∀ (para
todo)

Para la función que retorna la longitud de una lista:
∀ α . List(α ) → integer

La equivalencia de tipos se determina haciendo unificación
de tipos.
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