Tema: Análisis Semántico

Compiladores. Guía 7
1
Facultad:
Ingeniería
Escuela:
Computación
Asignatura: Compiladores
Tema: Análisis Semántico
Contenido
En esta guía se desarrollará una tabla de símbolos y se
asociará al analizador sintáctico de manera que se pueda
manejar varios tipos de datos en un compilador, tomando
como ejemplo base el compilador del lenguaje MUSIM/3.
Objetivos Específicos
Conocer las fases del análisis semántico y su relación
con la tabla de símbolos y el analizador sintáctico.
Enseñar la especificación semántica de un lenguaje de
programación.
Material y Equipo
Guía de Laboratorio Nº 7.
Computadora con programa “Dev C++”.
Archivos de recurso
o AnalizadorLexico.h
o AnalizadorSintacticoEBNF.h
Introducción Teórica
Semántica
Guía
3
La
semántica
en lingüística es el estudio del significado de
una palabra tanto a nivel individual como en el contexto de
una
frase.
Guía
4
Semántica en los lenguajes de programación es el conjunto de
reglas que especifican el significado de cualquier sentencia,
fía
sintácticamente
correcta
y
escrita
en
un
determinado
lenguaje. Por ejemplo en el lenguaje Pascal la sentencia:
“suma := 27 / lado” es sintácticamente correcta, ya que a la
izquierda del símbolo de asignación hay un identificador, y a
2
Compiladores. Guía 7
la derecha una expresión. Pero para que sea semánticamente
correcta hay que comprobar:
lado debe ser compatible con el operador "/" y con el
operando 27.
suma debe ser un tipo compatible con el resultado de la
operación.
Análisis Semántico
El analizador semántico detecta la validez semántica de las
sentencias aceptadas por el analizador sintáctico. El
analizador semántico suele trabajar simultáneamente al
analizador sintáctico y en estrecha cooperación.
Se entiende por semántica como el conjunto de reglas que
especifican
el
significado
de
cualquier
sentencia
sintácticamente
correcta
y
escrita
en
un
determinado
lenguaje.
Las rutinas semánticas deben realizar la evaluación de los
atributos de las gramáticas siguiendo las reglas semánticas
asociadas a cada producción de la gramática.
Por ejemplo para una expresión como:
( A + B ) * ( C + D )
El analizador semántico debe determinar que acciones pueden
realizar los operadores aritméticos (+,*) sobre las variables
A,B,C y D.
Así cuando el analizador sintáctico reconoce un operador, tal
como " + " o " * ", llama a una rutina semántica que
especifica la acción que puede llevar a cabo. Esta rutina
puede comprobar que los dos operandos han sido declarados, y
que tienen el mismo tipo. También puede comprobar si a los
operandos se les ha asignado previamente algún valor.
Procedimiento
Semántica de MUSIM/3
Guía 3
La definición léxica y sintáctica de MUSIM/3 no es suficiente
es
necesario
especificar su semántica. La semántica de este
Guía
4
lenguaje está basada en las operaciones con sus tipos de
datos.
fía la especificación léxica y sintáctica de un lenguaje la
Dada
especificación semántica se puede orientar por diferentes
Compiladores. Guía 7 3
caminos, aquí se ha elegido uno de ellos, una especificación
semántica de comprobación estricta de tipos. Las promociones
de tipo son muy restringidas en este caso se permite
promocionar de entero a real. Los descensos de tipo están
totalmente prohibidos, así por ejemplo está prohibido asignar
directamente un real a un entero. La especificación semántica
se puede resumir en:
• Sistema de tipos: Se permiten tres tipos de datos: CHAR
(carácter), INTEGER (entero) y FLOAT (real). Por defecto
todos los operadores aritméticos siguen las leyes de
composición interna, es decir las operaciones que tienen
operandos del mismo tipo de datos, devuelven como resultado
dicho tipos de datos, un caso especial es el operador
potenciación:
<expresión>1.tipo OPERADOR <expresión>2.tipo-> <expresión>3.tipo
La sentencia de asignación sigue la misma ley de composición
interna, es decir el tipo de la variable de la parte
izquierda debe ser igual al tipo de la expresión de la parte
derecha.
<variable>.tipo = <expresión>.tipo
• Conversiones de tipo por promoción: Tan solo se permite la
promoción de tipo entero (INTEGER) a tipo real (FLOAT), es
decir:
<expresión>1.I OPERADOR <expresión>2.F <expresión>3.F
<expresión>1.F OPERADOR <expresión>2.I <expresión>3.F
También se permite sólo la promoción de entero (I) a real (F)
en la sentencia de asignación:
<variable>.F = <expresión>.I
• Conversiones de tipo por descenso: MUSIM/3 las prohíbe
totalmente. Por ejemplo no se permite pasar directamente de
real a entero.
A continuación se muestra un método de la clase Semántico
que realiza comprobaciones de tipo de operadores aritméticos
y del operador de asignación. Los tipos de datos que
comprueba son entero (I), real (F) y carácter (C), devuelve
el tipo del resultado, esto corresponde a la semántica de
MUSIM/3 descrita anteriormente.
4
Compiladores. Guía 7
char Semantico::operar(char tipo1, char tipo2, char operador)
{
cout<<"\t\tSemantico:
"<<tipo1<<"
"<<operador<<"
"<<tipo2<<endl;
if (tipo1 == 'I' && tipo2 == 'I')
if (operador == '/')
return 'F';
else
return 'I';
if (tipo1 == 'C' && tipo2 == 'C')
return 'C';
if (tipo1 == 'F' && tipo2 == 'F')
if (operador == '%')
return 'I';
else
return 'F';
if ( (tipo1 == 'C' && tipo2 != 'C') || (tipo2 == 'C' &&
tipo1 != 'C')) {
cout<<"Error
semántico:
Tipos
incompatibles:
"<<tipo1<<" "<<tipo2<<" "<<operador;
}
if (tipo1 == 'I' && tipo2 == 'F') {
switch (operador) {
case '=':
cout<<"Error
semántico:
Tipos
incompatibles:
"<<tipo1<<" "<<tipo2<<" "<<operador;
case '^':
return 'F';
default:
return 'F';
}
}
if (tipo1 == 'F' && tipo2 == 'I') {
return 'F';
}
cout<<"Error semántico: Tipos incompatibles: "<<tipo1<<"
"<<tipo2<<" "<<operador;
}
Un ejemplo de un programa con MUSIM/3 es:
M{
I a;
I b;
F c;
F d;
Compiladores. Guía 7 5
R a;
R b;
c=a+b;
d=a-b;
W c;
W d;
}.
Donde
M=Main
I=Integer
F=Float
C=Char
R=Read
W=Write
Y los identificadores están formados de una sola letra.
Tomando en cuenta, las consideraciones anteriores acerca del
lenguaje MUSIM/3, implemente la clase Semántico asociada al
lenguaje
MUSIM/3,
considerando
el
método
presentado
anteriormente para la comprobación estricta de tipos.
Análisis de resultados
Integre el analizador semántico con el analizador sintáctico
del proyecto desarrollado en la guía 6 para el leguaje
MUSIM/3. Utilice la definición sintáctica presentada en esa
guía y tome en cuenta la definición semántica mostrada en el
procedimiento.
Investigación complementaria
Investigue acerca de los bloques básicos de código, su
relación con el código intermedio y el algoritmo de
identificación de los bloques básicos de código dentro de
una secuencia de instrucciones en lenguaje máquina.
Bibliografía
“Construcción de Compiladores. Principios y practica”,
Kenneth C. Louden.
“Compiladores. Principios técnicas y Herramientas”.
Sethi Ullman. Pearson Education.
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Compiladores. Guía 7
Hoja de cotejo:
Guía 7: Análisis Semántico
Docente:
Tema: Presentación del programa
7
1
Máquina No:
Máquina No:
Alumno:
Máquina No:
GL:
Alumno:
Docente:
GL:
Docente:
GL:
Fecha:
a
EVALUACION
%
CONOCIMIENTO
Del 20
al 30%
APLICACIÓN
DEL
CONOCIMIENTO
Del 40%
al 60%
1-4
5-7
8-10
Conocimie
nto
deficient
e de los
fundament
os
teóricos
Conocimiento
y explicación
incompleta de
los
fundamentos
teóricos
Conocimiento
completo y
explicación
clara de los
fundamentos
teóricos
No tiene
actitud
proactiva
.
Actitud
propositiva y
con
propuestas no
aplicables al
contenido de
la guía.
Tiene actitud
proactiva y sus
propuestas son
concretas.
ACTITUD
Del 15%
al 30%
TOTAL
100%
Nota