Lógica de Programação 1

Compiladores
Compiladores
Aula 14
Prof. Me. Ivan José dos Reis Filho
Aula de hoje
Introdução à Compiladores
Análise léxica
●
Análise sintática
●
Análise semântica
●
História das Linguagens
História das Linguagens
●
Fortran (1957)
●
LISP(1959)
●
COBOL(1960)
●
BASIC(1964)
●
C(1972)
...
Linguagens de Alto Nível
Linguagem de Alto nível
Alto nível
●
Tem sentido de “alto nível de abstração, pois
essas
linguagens
abstraem
detalhes
operacionais pouco relevantes.
Veremos agora dois exemplos para comparar as
linguagens de nível alto e baixo
Exemplo em Alto Nível
Programa Hello World em C
#include <stdio.h>
int main() {
printf(“Hello World”);
return 0;
}
Exemplo em Baixo Nível
Programa Hello World em assembly x86
DOSSEG
.MODEL SMALL
.DATA
Msg db "Hello World.",13,10,"$"
.CODE
Start:
mov AX, @DATA
mov DS, AX
lea DX, Msg
mov AH, 9
int 21h
mov ah, 4ch
int 21h
END Start
Introdução a Compiladores
Compilador
Compilador
Compilador
Interpretador
Compilador X Interpretador
Compilador
●
O programa objeto é muito mais rápido no
mapeamento de entradas para saídas
Interpretador
●
Oferece um melhor diagnóstico de erros
do que um compilador, pois executa o
programa fonte instrução por instrução
Tradutor
Linguagem fonte → Linguagem destino
Chinês para Inglês
●
Java para C
●
C para C++
●
HTML para PHP
●
Estrutura de um Compilador
Mapeado em duas partes:
●
Análise (front-end)
−
●
Verifica se o programa fonte está
sintaticamente
mal
formado
ou
semanticamente incorreto.
Síntese (back-end)
−
Constrói o programa objeto desejado a
partir da representação intermediária e
das informações na tabela de símbolos.
Fases do Compilador
Análise
Análise Léxica (1ª Fase)
●
●
Lê o fluxo de caracteres que compõem o
programa fonte e os agrupa em sequências,
chamadas lexemas.
Para cada lexema, o analisador produz como
saída um token no formato:
<nome-token, valor atributo>
●
Os token's é passado para
subsequente, a análise sintática.
a
fase
Análise Léxica (1ª Fase)
<nome-token, valor atributo>
●
●
●
O nome do token é um símbolo abstrato que
é usado durante a análise sintática;
O valor atributo, aponta para uma entrada na
tabela de símbolos referente a esse token;
A informação da tabela da tabela de símbolos
é necessária para análise semântica e
geração do código.
Análise Léxica (1ª Fase)
Por exemplo: Suponha que um programa
fonte contenha o comando de atribuição.
position = initial + rate * 60
O caracteres nessa atribuição poderiam ser
agrupados nos seguintes lexemas e mapeados para
os seguintes tokens passados ao analisador sintático.
próximo slide
Análise Léxica (1ª Fase)
position = initial + rate * 60
➢
position é um lexema mapeado em um token <id, 1>,
onde id é um símbolo abstrato que significa identificador
e 1 aponta para a entrada da tabela de símbolos.
Análise Léxica (1ª Fase)
position = initial + rate * 60
➢
➢
position é um lexema mapeado em um token <id, 1>,
onde id é um símbolo abstrato que significa identificador
e 1 aponta para a entrada da tabela de símbolos.
O símbolo de atribuição = é um lexema mapeado para o
token <=>
Análise Léxica (1ª Fase)
position = initial + rate * 60
➢
➢
➢
position é um lexema mapeado em um token <id, 1>,
onde id é um símbolo abstrato que significa identificador
e 1 aponta para a entrada da tabela de símbolos.
O símbolo de atribuição = é um lexema mapeado para o
token <=>
initial é um lexema mapeado para o token <id, 2>, onde
2 aponta para a entrada na tabela de símbolos, onde se
encontra initial
Análise Léxica (1ª Fase)
position = initial + rate * 60
➢
+ é um lexema mapeado para o token <+>
Análise Léxica (1ª Fase)
position = initial + rate * 60
➢
+ é um lexema mapeado para o token <+>
➢
rate é um lexema mapeado para o token <id, 3>
Análise Léxica (1ª Fase)
position = initial + rate * 60
➢
+ é um lexema mapeado para o token <+>
➢
rate é um lexema mapeado para o token <id, 3>
➢
* é um lexema mapeado para o token <*>
Análise Léxica (1ª Fase)
position = initial + rate * 60
➢
+ é um lexema mapeado para o token <+>
➢
rate é um lexema mapeado para o token <id, 3>
➢
* é um lexema mapeado para o token <*>
➢
60 é um lexema mapeado para o token <60>
Análise Léxica (1ª Fase)
position = initial + rate * 60
<id, 1> <=> <id, 2> <+> <id, 3> <*> <60>
Tabela de símbolos
id (position)
1
id (initial)
2
id (rate)
3
...
2ª Fase
Análise Sintática (2ª Fase)
Componentes dos tokens são utilizados para
criar uma representação intermediária, tipo
árvore. Verifica se pode ser gerada por uma
gramática.
●
●
●
Mostra a estrutura gramatical da sequência de
tokens.
Cada nó interior representa uma operação.
Cada nó folha representam os argumentos da
operação
Análise Sintática (2ª Fase)
position = initial + rate * 60
<id, 1> <=> <id, 2> <+> <id, 3> <*> <60>
Análise Sintática (2ª Fase)
Além disso,
“É a fase que analisa os tokens para
descobrir a estrutura gramatical do código
fonte”
●
Também chamada “Reconhecimento”
●
Gramática livre de contexto é usada para
definir a estrutura do programa.
●
Análise Sintática (2ª Fase)
Regras sintáticas(1)
Qualquer identificador é uma expressão
●
Qualquer número é uma expressão
● Se
expressão1
e
expressão2
são
expressões, então também são expressões
●
➢
expressão1 + expressão2
➢
expressão1 * expressão2
➢
( expressão1 )
Análise Sintática (2ª Fase)
Regras sintáticas(2)
Se identificador1 é um identificador2 e
expressão é uma expressão, então
identificador1 = expressão2 é um comando
(statement)
● Se
expressão1 é uma expressão e
statement2 é um comando, então
●
while ( expressão1 ) { statement2 }
if ( expressão1 ) { statement2 }
são comandos (statements)
Análise Sintática (2ª Fase)
3ª Fase
Análise Semântica (3ª Fase)
O papel do analisador é prover métodos
pelos quais as estruturas construídas pelo
analisador sintático possam ser avaliadas ou
executadas
●
Gramática Regular
●
Gramática Livre de Contexto
●
Gramática Sensível ao Contexto
Análise Semântica (3ª Fase)
O analisador utiliza a árvore de sintaxe e as
informação na tabela de símbolos para
verificar a consistência semântica
●
Verificação de tipo
- verifica se cada operador possui operandos
compatíveis
Exemplo: verifica se o índice do vetor é um inteiro
Análise Semântica (3ª Fase)
Resumo