简单程序语言理论与编译技术·18 语法制导翻译SDT

本文是记录专业课“程序语言理论与编译技术”的部分笔记。

LECTURE 18（语法制导翻译SDT）

1、上讲讲到的Annotated语法树如下图。但是其保存时会浪费空间，况且有些属性算完了就没用了。

2、因为每条规则都与产生式有关，因此可以一边做语法分析一边做翻译，这就是SDT。这种翻译是静态的、被parser驱动的，我们不称其为algorithm，而是称为scheme。

这里｛｝内的是某种程序，中部尾部的写法都可以。
3、自下而上的语法制导翻译器。注意，这里的符号栈、状态栈和语义栈是同步的。

可以这么理解：前两列定义语言，第三列根据语言写了一个编译器：

这里的ss是语义栈，右边第一行参看下图。右边前三行都是不同风格的栈写法。

4、两种属性，如下图。自下而上的方法（如ocamlyacc）多半搞不定继承属性。

例：C语言变量声明的类似文法及其语法树如下图。注意这里，id的类型源于L，自底而上的方法无法规约。
第一种方法——“猜”。观察，L的前面一定是T，直接去找源头的T的类型（在栈里）即可。

怎么写semantics actions？如下图：

第二种方法，看如下文法。C.i不在栈中，直接找B.s，但可惜程序里没有真正的符号栈，故而不好找B。此外，也不知道是从那条路来的，C前面是aB还是aBA。若是前者，则B在$0，若是后者，则是$-1。解决方法看下图右表，添加了M用作传递。原理是修改文法，将依赖项固定在某个位置。

5、递归下降法又能计算综合属性，也能计算一部分的继承属性，如下图（将继承属性作为参数直接传递）。这里红色是继承属性，蓝色是综合属性：

6、大型例子：C语言的声明翻译。

注意，这里的R->P D，依赖于P的len，指代包了几层指针。P->*P1这里后面的式子少了个len。具体例子如下：

随后计算类型如下图。先从S开始（integer）抵达L，L将属性分发给R和L，到目前为止都是传递，随后开始计算。
以R为例：R那边P长度为1，R为整型，因此D为指向整型的指针，注意这里还有数组，因此推出id是array(pointer(int))。

接下来写代码，注意，课上的案例为了方便使用纯函数式写法，自己写应当使用mutable。

注意这里的token是单词，symbol代表左右括号（方便）。tp是类型，后两行代表某类型的数组和某类型的指针。设计完两个数据结构和输出后，开始设计：

对于Decl，input拆出tok和xs，是先匹配一下第一个，tok只能是int或char。然后tok交给S分析，再送回，整体交给L分析。

对于L，原本是L->R, L | R，有误，需要提取出公因子，改成图中的式子和L'->, L | 空。可以看到这里的倒数第三行处理的，L；倒数第二行则处理的空串，但这里不应该用_，而是应该用Follow集。

对于指针，看右上第七行，这实现了指针的多层包裹。对于数组，如下图：

最后包装，将字符串转成token的链表，再对链表进行变换（用map）：

注意，以上最终程序其实还有bug，比如输入parse "i(*a)[]$"，会认为是*->integer而没有考虑数组。因为全部按左边跑，看不到[]，无法预先把array加进去，发现[]时已经打印完了。修改提示：做一个返回，在返回的时候再打印。