【编译原理笔记09】语法制导翻译：语法制导翻译方案，在非递归的预测分析过程中进行翻译

本次笔记内容：
5-5 语法制导翻译方案
5-6 在非递归的预测分析过程中进行翻译

本节课幻灯片，见于我的 GitHub 仓库：第9讲语法制导翻译_2

文章目录

语法制导翻译方案
- 语法制导翻译方案 SDT
- 将S-SDD转换为SDT
- S-属性定义的SDT 实现
- 扩展的LR语法分析栈
- 将语义动作中的抽象定义式改写成具体可执行的栈操作
- 例：在自底向上语法分析栈中实现桌面计算器
- 将L-SDD转换为SDT
- L-属性定义的SDT 实现
在非递归的预测分析过程中进行翻译
- 扩展语法分析栈
- 分析栈中的每一个记录都对应着一段执行代码

语法制导翻译方案

语法制导翻译方案 SDT

语法制导翻译方案 (SDT) 是在产生式右部中嵌入了程序片段(称为语义动作)的CFG。

如上，大括号括起的部分就是一些语义动作。

SDT可以看作是SDD的具体实施方案。

本节主要关注如何使用SDT来实现两类重要的SDD，因为在这两种情况下，SDT可在语法分析过程中实现：

基本文法可以使用LR分析技术，且SDD是S属性的
基本文法可以使用LL分析技术，且SDD是L属性的

将S-SDD转换为SDT

将一个S-SDD转换为SDT的方法：将每个语义动作都放在产生式的最后。

S-属性定义的SDT 实现

如果一个S-SDD的基本文法可以使用LR分析技术，那么它的SDT可以在LR语法分析过程中实现。

如上，只有当归约时，才执行相应的语义动作。

扩展的LR语法分析栈

如果一个属性值的大小没有限制，最好将其存在栈外，在栈内存指针。

将语义动作中的抽象定义式改写成具体可执行的栈操作

如上，A的综合属性由其子节点X，Y，Z来定义的。左边为归约前分析栈的格局。

归约后，X、Y、Z出栈，A入栈。

例：在自底向上语法分析栈中实现桌面计算器

如上，语义动作中的抽象定义式，已经被改写成了具体的栈操作。没有给出符号栈和状态栈对应的栈操作。

初始时，输入指针指向3，状态I0遇到数字，进入I5，将5 d 3 入栈。

然后，输入指针指向*。I5是一个归约状态，其对应第 7 个产生式，不需要改属性，只需要将 d 出栈， F 入栈，并且进入状态I3。

对于I5，需要将F出栈，T入栈。并且进入状态I2。

状态I2遇到*，进入状态I7，无事可干。将指针指向5。

I7遇到数字，采取移入动作，将5移到栈中，进入状态I5。

I5是一个归约状态，将d出栈，F状态进栈。

因此，I7遇到F，则进入状态I10。

I10是一个归约状态，是对第4条产生式的应用。第4条产生式对应着语义动作，将[栈顶]与[栈顶-2]的值相乘，放到[栈顶-2]。

之后进行归约，将T、*、F出栈，将T进栈。

得到如上。

将L-SDD转换为SDT

将L-SDD转换为SDT的规则：

将计算某个非终结符号A的继承属性的动作插入到产生式右部中紧靠在A的本次出现之前的位置上
将计算一个产生式左部符号的综合属性的动作放置在这个产生式右部的最右端

L-属性定义的SDT 实现

如果一个L-SDD的基本文法可以使用LL分析技术，那么它的SDT可以在LL或LR语法分析过程中实现。

如上，2)、3)具有相同左部，但是其SELECT集不相交，因此其是LL文法。

之后我们将：

在非递归的预测分析过程中进行语义翻译；
在递归的预测分析过程中进行语义翻译；
在LR分析过程中进行语义翻译。

在非递归的预测分析过程中进行翻译

扩展语法分析栈

A的继承属性放在其本身的记录中，A的综合属性产生的时间不同，因此，放在Asyn中。此外，还有用于记录语义动作代码的指针。

如上，用a1...a6a_1 ... a_6a1...a6来替代如上的语义动作。我们成为“动作符号”。

因为采用自顶向下的分析方法，因此分析栈的栈底在右侧、栈顶在左侧。

初始时刻，分析栈中有文法的开始符号TTT，T没有继承属性，T有综合属性，val。

根据第1条产生式，将T替换成F {a_1} T' {a_2}，但是，Tsyn不能出栈，因为Tsyn对应的T的综合属性val的值，要等即将进栈的T的子节点都分析完毕，才能计算出来。

如上，因为F、T’、都有综合属性，因此，其综合属性syn一起进栈。

此外，根据第4条产生式，将F替换成digit {a_6}。

digit 是一个终结符，其只有综合属性，是由词法分析器提供的词法值。

栈顶的 digit 与指针指向的 3 匹配成功，digit 可以出栈了。此外，a_6 将进行动作。因此，digit出栈前，要把自己的综合属性值备份到 a_6 中。

指针后移。

此时，a_6 执行自己的动作。F之前存在时，所在的位置就是a_6所在的位置。因此将Fsyn对应的val设为3。这时 a_6 出栈。

F的综合属性 Fsyn 记录后，就看出栈了，但是根据F其后面的动作属性 a_1 ，Fsyn 要在出栈前把其属性被分到 a_1 对应的字段中。

然后 a_1 执行自己的动作，则 T’ 的 inh 属性值就计算出来了。a_1 出栈。

此时，栈顶是非终结符 T’ ，当前的输入符号是 * ，因此选择第 2 个产生式进行替换。并且根据第 2 个产生式的 a_3 动作，其要使用 T’ 的 inh 值，因此要将 T’ 的 inh 值备份到 a_3 的动作记录中。

可以推算，a_3 进栈后，应处于 top+3 的位置，因此有如下的向左的箭头。

如上，a_3 已经备份好了 T’ 的 inh 属性值。

此时，指针指向的*与栈顶匹配成功。

*出栈。

指针指向 5 ，将栈顶的 F 替换为 digit {a_6} 。

此时，5 与 digit 匹配，digit 可以出栈，出栈前，要把其属性值备份到 {a_6} 中。

此时输入指针指向 $ 。

如上，最后将获得文法开始符号的 Tsyn 的 val 的属性为 15 。

分析栈中的每一个记录都对应着一段执行代码

综合记录出栈时，要将综合属性值复制给后面特定的语义动作;
变量展开时（即变量本身的记录出栈时），如果其含有继承属性，则要将继承属性值复制给后面特定的语义动作

如上，这一个产生式对应着六个符号。