Контроль контекстных условий в операторах
S ® I := E | if E then S else E | while E do S | B | read (I) | write (E)
1) Оператор присваивания I := E
Контекстное условие: в операторе присваивания типы переменной I и выражения E должны совпадать.
В результате контроля контекстных условий выражения E в стеке останется тип этого выражения (как тип результата последней операции); если при анализе идентификатора I проверить, описан ли он, и занести его тип в тот же стек ( для этого можно использовать функцию checkid() ), то достаточно будет в нужный момент считать из стека два элемента и сравнить их:
void eqtype (void)
{ if (strcmp (spop (), spop ())) ERROR();}
Следовательно, правило для оператора присваивания:
I <checkid()> := E <eqtype()>
2) Условный оператор и оператор цикла
if E then S else S | while E do S
Контекстные условия: в условном операторе и в операторе цикла в качестве условия возможны только логические выражения.
В результате контроля контекстных условий выражения E в стеке останется тип этого выражения (как тип результата последней операции); следовательно, достаточно извлечь его из стека и проверить:
void eqbool (void)
{if (strcmp (spop(), "bool")) ERROR();}
Тогда правила для условного оператора и оператора цикла будут такими:
if E <eqbool()> then S else S | while E <eqbool()> do S
В итоге получаем процедуры для синтаксического анализа методом рекурсивного спуска с синтаксически-управляемым контролем контекстных условий, которые легко написать по правилам грамматики с действиями.
В качестве примера приведем функцию для нетерминала D (раздел описаний):
#include <string.h>
#define MAXSIZE_TID 1000
#define MAXSIZE_TD 50
char * TD[MAXSIZE_TD];
struct record
{char *name;
int declare;
char *type;
/* ... */
};
struct record TID [MAXSIZE_TID];
/* описание функций ERROR(), getlex(), id(), eq(char *),
типа struct lex и переменной curr_lex - в алгоритме
рекурсивного спуска для М-языка */
void ERROR(void);
struct lex {int class; int value;};
struct lex curr_lex;
struct lex getlex (void);
int id (void);
int eq (char *s);
void ipush (int i);
int ipop (void);
void decid (int i, char *t)
{if (TID [i].declare) ERROR();
else {TID [i].declare = 1; strcpy (TID [i].type, t);}
}
void dec (char *t)
{int i;
while ((i = ipop()) != -1) decid (i,t);}
void D (void)
{ipush (-1);
if (!id()) ERROR();
else {ipush (curr_lex.value);
curr_lex = getlex ();
while (eq (","))
{curr_lex = getlex ();
if (!id ()) ERROR ();
else {ipush (curr_lex.value);
curr_lex = getlex();}
}
if (!eq (":")) ERROR();
else {curr_lex = getlex ();
if (eq ("int")) {curr_lex = getlex ();
dec ("int");}
else if (eq ("bool"))
{curr_lex = getlex();
dec ("bool");}
else ERROR();
}
}
}
Задачи.
49. Написать для данной грамматики (предварительно преобразовав ее, если это требуется) анализатор, действующий методом рекурсивного спуска.
a) S ® E^ b) S ® P := E | if E then S | if E then S else S
E ® () | (E {, E}) | A P ® I | I (E)
A ® a | b E ® T {+T}
T ® F {*F}
F ® P | (E)
I ® a | b
c) S ® type I = T {; I = T} ^ d) S ® P = E | while E do S
T ® int | record I: T {; I: T} end P ® I | I (E {, E})
I ® a | b | c E ® E + T | T
T ® T * F | F
F ® P | (E)
I ® a | b | c
50. Написать для данной грамматики процедуры анализа методом рекурсивного спуска, предварительно преобразовав ее.
a) S ® E^ b) S ® E^
E ® E+T | E-T | T E ® E+T | E-T | T
T ® T*P | P T ® T*F | T/F | F
P ® (E) | I F ® I | I^N | (E)
I ® a | b | c I ® a | b | c | d
N ® 2 | 3 | 4
c) F ® function I(I) S; I:=E end *d) S ® SaAb | Sb | bABa
S ® ; I:=E S | e A ® acAb | cA | e
E ® E*I | E+I | I B ® bB | e
*e) S ® Ac | dBea *f) S ® fASd | e
A ® Aa | Ab | daBc A ® Aa | Ab | dB | f
B ® cB | e B ® bcB | e
51. Восстановить КС-грамматику по функциям, реализующим синтаксический анализ методом рекурсивного спуска. Можно ли было по этой грамматике вести анализ методом рекурсивного спуска?
a) #include <stdio.h>
int c; FILE *fp;
void A();
void ERROR();
void S (void)
{if (c == 'a')
{c = fgetc(fp); S();
if (c == 'b') c = fgetc(fp);
else ERROR();
else A();
}
void A (void)
{if (c == 'b') c = fgetc(fp);
else ERROR();
while (c == 'b')
c = fgetc(fp);
}
void main()
{fp = fopen("data", "r");
c = fgetc(fp);
S();
printf("O.K.!");
}
*b) #include <stdio.h>
int c; FILE *fp;
void A();
void ERROR();
void S (void)
{ A(); if ( c != '^') ERROR();
}
void A (void)
{ B(); while ( c == 'a' ) {c = fgetc(fp); B();}; B();
}
void B (void)
{ if ( c == 'b' ) c = fgetc(fp);
}
void main()
{fp = fopen("data", "r");
c = fgetc(fp);
S();
printf("O.K.!");
}
52. Предложить алгоритм, использующий введенные ранее преобразования (см. стр. 36-38), позволяющий в некоторых случаях получить грамматику, к которой применим метод рекурсивного спуска.
53. Какой язык порождает заданная грамматика? Провести анализ цепочки (a,(b,a),(a,(b)),b)^.
S ® <k = 0> E ^
E ® A | (<k=k+1; if (k == 3) ERROR();> E {,E}) <k = k-1>
A ® a | b
54. Есть грамматика, описывающая цепочки в алфавите {0, 1, 2, ^}:
S ® A^
A ® 0A | 1A | 2A | e
Дополнить эту грамматику действиями, исключающими из языка все цепочки, содержащие подцепочки 002.
55. Дана грамматика, описывающая цепочки в алфавите {a, b, c, ^}:
S ® A^
A ® aA | bA | cA | e
Дополнить эту грамматику действиями, исключающими из языка все цепочки, в которых не выполняется хотя бы одно из условий:
à в цепочку должно входить не менее трех букв с ;
à если встречаются подряд две буквы а, то за ними обязательно должна идти буква b.
56. Есть грамматика, описывающая цепочки в алфавите {0, 1}:
S ® 0S | 1S | e
Дополнить эту грамматику действиями, исключающими из языка любые цепочки, содержащие подцепочку 101.
57. Написать КС-грамматику с действиями для порождения
L = {am bn ck | m+k = n либо m-k = n}.
58. Написать КС-грамматику с действиями для порождения
L = {1n 0m 1p | n+p > m, m >= 0}.
59. Дана грамматика с семантическими действиями:
S ® < A = 0; B = 0 > L {L} < if (A > 5) ERROR() > ^
L ® a < A = A+1 >| b < B = B+1; if (B > 2) ERROR() >|
c < if (B == 1) ERROR() >
Какой язык описывает эта грамматика ?
60. Дана грамматика:
S ® E^
E ® () | (E {, E}) | A
A ® a | b
Вставить в заданную грамматику действия, контролирующие соблюдение следующих условий:
1. уровень вложенности скобок не больше четырех;
2. на каждом уровне вложенности происходит чередование скобочных и бесскобочных элементов.
61. Включить в правила вывода действия, проверяющие выполнение следующих контекстных условий:
a) Пусть в языке L есть переменные и константы целого, вещественного и логического типов, а также есть оператор цикла
S ® for I = E step E to E do S
Включить в это правило вывода действия, проверяющие выполнение следующих ограничений:
1. тип I и всех вхождений Е должен быть одинаковым;
2. переменная логического типа недопустима в качестве параметра цикла.
Для каждой используемой процедуры привести ее текст на Си.
*b) Дан фрагмент грамматики
P ® program D; begin S {; S } end
D ® ... | label L{,L} |...
S ® L { , L } : S` | S`
S` ® ...| goto L |...
L ® I
где I -идентификатор
Вставить в грамматику действия, контролирующие выполнение следующих условий:
1. каждая метка, используемая в программе, должна быть описана и только один раз;
2. не должно быть одинаковых меток у различных операторов;
3. если метка используется в операторе goto, то обязательно должен быть оператор, помеченный такой меткой.
Для каждой используемой процедуры привести ее текст на Си.
62. Дана грамматика
P ® program D begin S {; S} end
D ® var D' {; D'}
D'® I {, I}: record I: R {; I: R} end | I {, I} : R
R ® int | bool
S ® I := E | I.I := E
E ® T {+T}
T ® F {*F}
F ® I | (E) | I.I | N | L ,
где I - идентификатор, N - целая константа, L - логическая константа.
Вставить в заданную грамматику действия, контролирующие соблюдение следующих условий:
1. все переменные, используемые в выражениях и операторах присваивания, должны быть описаны и только один раз;
2. тип левой части оператора присваивания должен совпадать с типом его правой части.
Замечания:а) все записи считаются переменными различных типов (даже если они имеют одинаковую структуру);
b) допускается присваивание записей.