Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Семантическийанализ

Содержание

Семантический анализ С целью упрощения синтаксических анализаторов большинство из них основано на контекстно-свободных грамматиках (тип 2). Однако большинство языков программирования содержат те или иные контекстно-зависимые элементы (тип 1). Например, во многих языках идентификаторы не могут применяться, если они
Семантический анализ Семантический анализ	С целью упрощения синтаксических анализаторов большинство из них основано на контекстно-свободных Семантический анализ	Алгоритмы анализа, основанные на контекстно-зависимых грамматиках, имеют низкую эффективность (как по Семантический анализ	Основная задача семантического анализа – определить, соответствует ли программа семантическим соглашениям Семантический анализПроверка соответствия типовНеобходимо убедиться в том, что:–	арифметические операторы применяются к операндам допустимого типа;	Пример.		double a,b,c;		a=6.25;		b=2.25;		c=a%b; Семантический анализ–	при присваивании тип переменной соответствует типу арифметического выражения;	Пример.		int a;		double b,c;		a=b+c;	На этапе Семантический анализ–	тип фактического параметра функции соответствует типу формального параметра; –	тип возвращаемого значения Семантический анализПроверка правильности употребления именНеобходимо убедиться в том, что:–	используемый идентификатор был ранее Семантический анализПроверка правильности передачи управления	Необходимо убедиться, что осуществляется допустимая передача управления. 	Пример.	В Семантический анализПроверка элементарных смысловых норм, не связанных со входным языком–	каждая объявленная переменная Семантический анализ–	результат функции должен быть определен при любом ходе ее выполнения;–	операторы ветвления Семантический анализСпособы организации семантического анализа	Входными данными для семантического анализа служат:–	таблица идентификаторов;–	результаты разбора Семантический анализРеализация проверки правильности употребления имен	Определяющей (описывающей) реализацией идентификатора называет синтаксическая конструкция, Семантический анализ	Многие современные языки высокого уровня обладают следующими свойствами: –	определяющая реализация идентификатора Семантический анализ	При анализе определяющей реализации идентификатора, семантический анализатор должен поместить характеристики объекта Семантический анализ	Структура таблицы идентификаторов должна соответствовать блочной структуре программы				{ 		 int a,b; Семантический анализ	Во многих языках программирования один и тот же идентификатор может использоваться Семантический анализ	В качестве структуры данных для таблицы идентификаторов очень удобен стек, каждым Семантический анализ	При выходе из блока все элементы таблицы идентификаторов, соответствующие описаниям в Семантический анализ	{ // блок 1	 int a,b;	 // ...	 {	  // Семантический анализ	Другим примером реализации таблицы идентификаторов может служить списочная структура данных Семантический анализ	Перед занесением идентификатора необходимо проверить, нет ли в последнем списке (С/C++) Семантический анализ	{ // блок 1	 int a,b;	 // ...	 {	  // Семантический анализРеализация проверки совместимости типов в арифметическом выражении	Исходными данными для анализа является Семантический анализ	Каждая вершина синтаксического дерева выражения должна помечаться соответствующим ей типом.	Для этого Семантический анализТип каждой вершины определяется следующим образом:1.	Для Семантический анализ3.	Для внутренних вершин, соответствующих арифметическим операциям, тип определяется в соответствии с Семантический анализfloatfloatfloatintintintdoubledoubledouble Фаза оптимизации Фаза оптимизации	Необязательной фазой трансляции перед работой генератора кода может быть фаза оптимизации. Фаза оптимизации	Математически проблема генерации оптимального кода является неразрешимой. 	На практике используются эвристические
Слайды презентации

Слайд 2 Семантический анализ
С целью упрощения синтаксических анализаторов большинство из

Семантический анализ	С целью упрощения синтаксических анализаторов большинство из них основано на

них основано на контекстно-свободных грамматиках (тип 2). Однако большинство

языков программирования содержат те или иные контекстно-зависимые элементы (тип 1).

Например, во многих языках идентификаторы не могут применяться, если они не описаны, также имеются ограничения в отношении способов употребления в программе значений различных типов.

Слайд 3 Семантический анализ
Алгоритмы анализа, основанные на контекстно-зависимых грамматиках, имеют

Семантический анализ	Алгоритмы анализа, основанные на контекстно-зависимых грамматиках, имеют низкую эффективность (как

низкую эффективность (как по времени работы, так и по

используемой памяти). Поэтому на практике они не используются.

Все реально существующие трансляторы выполняют анализ исходной программы в два этапа:
1) синтаксический анализ на основе распознавателя для одного из классов КС-грамматик;
2) семантический анализ.

Слайд 4 Семантический анализ
Основная задача семантического анализа – определить, соответствует

Семантический анализ	Основная задача семантического анализа – определить, соответствует ли программа семантическим

ли программа семантическим соглашениям языка.

На этапе семантического анализа выполняется

несколько типов проверок.

Конкретный состав проверяемых соглашений зависит от семантики языка.

Слайд 5 Семантический анализ
Проверка соответствия типов

Необходимо убедиться в том, что:
– арифметические

Семантический анализПроверка соответствия типовНеобходимо убедиться в том, что:–	арифметические операторы применяются к операндам допустимого типа;	Пример.		double a,b,c;		a=6.25;		b=2.25;		c=a%b;

операторы применяются к операндам допустимого типа;
Пример.
double a,b,c;
a=6.25;
b=2.25;
c=a%b;


Слайд 6 Семантический анализ
– при присваивании тип переменной соответствует типу арифметического

Семантический анализ–	при присваивании тип переменной соответствует типу арифметического выражения;	Пример.		int a;		double b,c;		a=b+c;	На

выражения;
Пример.
int a;
double b,c;
a=b+c;

На этапе проверке соответствия типов также выявляется

необходимость выполнения неявных преобразований.

Слайд 7 Семантический анализ
– тип фактического параметра функции соответствует типу формального

Семантический анализ–	тип фактического параметра функции соответствует типу формального параметра; –	тип возвращаемого

параметра;

– тип возвращаемого значения соответствует типу, указанному в заголовке

функции;
и т.д.

Транслятор должен сообщать об ошибке, если оператор применяется к несовместимому с ним операнду (например при сложении переменных, представляющих собой массив и функцию).

Слайд 8 Семантический анализ
Проверка правильности употребления имен

Необходимо убедиться в том,

Семантический анализПроверка правильности употребления именНеобходимо убедиться в том, что:–	используемый идентификатор был

что:
– используемый идентификатор был ранее объявлен и находится в области

видимости;
– отсутствует повторное объявление идентификаторов (например, в операторах case, enum);
Пример.
int a;
for(a=1;a<=10;a++) {
printf("a=%d\n",a);
double a=3.1415;
printf("a=%f\n",a);
}

Слайд 9 Семантический анализ
Проверка правильности передачи управления

Необходимо убедиться, что осуществляется

Семантический анализПроверка правильности передачи управления	Необходимо убедиться, что осуществляется допустимая передача управления.

допустимая передача управления.

Пример.
В C-подобных языках программирования оператор break

передает управление за пределы наиболее вложенной инструкции while, for или switch; если же таковые отсутствуют, то выводится сообщение об ошибке.

Слайд 10 Семантический анализ
Проверка элементарных смысловых норм, не связанных со

Семантический анализПроверка элементарных смысловых норм, не связанных со входным языком–	каждая объявленная

входным языком

– каждая объявленная переменная или константа должна хотя бы

один раз использоваться в программе;

– каждая переменная должна быть определена до ее первого использования при любом ходе выполнения программы (т.е. первому использованию переменной должно всегда предшествовать присвоение ей какого-либо значения);

Слайд 11 Семантический анализ
– результат функции должен быть определен при любом

Семантический анализ–	результат функции должен быть определен при любом ходе ее выполнения;–	операторы

ходе ее выполнения;

– операторы ветвления и выбора должны предусматривать возможность

хода выполнения программы по каждой из своих ветвей;

– операторы цикла должны предусматривать возможность завершения цикла;

– каждый оператор в исходной программе должен иметь возможность хотя бы один раз выполниться.

Слайд 12 Семантический анализ
Способы организации семантического анализа

Входными данными для семантического

Семантический анализСпособы организации семантического анализа	Входными данными для семантического анализа служат:–	таблица идентификаторов;–	результаты

анализа служат:
– таблица идентификаторов;
– результаты разбора синтаксических конструкций входного языка (синтаксическое

дерево программы).

Результаты семантического анализа фиксируются в какой-либо внутренней форме представления программы, чаще всего в виде атрибутированного синтаксического дерева.

Слайд 13 Семантический анализ
Реализация проверки правильности употребления имен

Определяющей (описывающей) реализацией

Семантический анализРеализация проверки правильности употребления имен	Определяющей (описывающей) реализацией идентификатора называет синтаксическая

идентификатора называет синтаксическая конструкция, содержащая объявление идентификатора, например:
int

a;

Все остальные конструкции, содержащие идентификатор, являются прикладными (использующими) реализациями, например:
a=4 или a+b или read(a)

Слайд 14 Семантический анализ
Многие современные языки высокого уровня обладают следующими

Семантический анализ	Многие современные языки высокого уровня обладают следующими свойствами: –	определяющая реализация

свойствами:

– определяющая реализация идентификатора появляется (текстуально) раньше любой прикладной

реализации;

– при наличии прикладной реализации идентификатора соответствующая определяющая реализация разыскивается в наименьшем включающем блоке, в котором содержится этот идентификатор;

– в одном и том же блоке идентификатор не может описываться более одного раза

Слайд 15 Семантический анализ
При анализе определяющей реализации идентификатора, семантический анализатор

Семантический анализ	При анализе определяющей реализации идентификатора, семантический анализатор должен поместить характеристики

должен поместить характеристики объекта в таблицу идентификаторов.

При анализе

прикладной реализации в таблице идентификаторов осуществляется поиск элемента, соответствующего определяющей реализации объекта, для определения его типа и (возможно) других признаков, требующихся во время анализа.

Слайд 16 Семантический анализ
Структура таблицы идентификаторов должна соответствовать блочной структуре

Семантический анализ	Структура таблицы идентификаторов должна соответствовать блочной структуре программы				{ 		 int

программы

{
int a,b;

{
char c,d;

}

{
float e,f;
}

}

Слайд 17 Семантический анализ
Во многих языках программирования один и тот

Семантический анализ	Во многих языках программирования один и тот же идентификатор может

же идентификатор может использоваться в различных частях программы для

представления различных объектов.

В таких случаях структура программы помогает различать эти объекты, например:
{
int a;
...
}
...
{
char a;
...
}

Слайд 18 Семантический анализ
В качестве структуры данных для таблицы идентификаторов

Семантический анализ	В качестве структуры данных для таблицы идентификаторов очень удобен стек,

очень удобен стек, каждым элементом которого служит элемент этой

таблицы.

При встрече с описанием соответствующий элемент таблицы идентификаторов помещается в вершину стека. Перед занесением необходимо проверить, нет ли в последнем блоке (С/C++) или во всем стеке (Java) идентификатора с таким же именем.

Слайд 19 Семантический анализ
При выходе из блока все элементы таблицы

Семантический анализ	При выходе из блока все элементы таблицы идентификаторов, соответствующие описаниям

идентификаторов, соответствующие описаниям в этом блоке, удаляются из стека.

Указатель же стека возвращается в положение, которое он имел при вхождении в блок.

В результате в любой момент разбора элементы таблицы, соответствующие всем текущим идентификаторам, находятся в стеке, а связанные с ним прикладные и определяющие реализации идентификаторов требуют поиска в стеке в направлении от вершины к дну стека.


Слайд 20 Семантический анализ
{ // блок 1
int a,b;
//

Семантический анализ	{ // блок 1	 int a,b;	 // ...	 {	 //

...
{
// блок 2
float c,d;

// ...
{
// блок 3
double e,f;
// ...
}
}
}

блок 1

блок 2

блок 3

Для удобства организации поиска и обработки стек может содержать граничные элементы, соответствующие началу каждого блока


Слайд 21 Семантический анализ
Другим примером реализации таблицы идентификаторов может служить

Семантический анализ	Другим примером реализации таблицы идентификаторов может служить списочная структура данных

списочная структура данных "список списков" ("стек стеков").

Каждому вложенному блоку

в такой структуре будет соответствовать отдельный список, содержащий элементы таблицы идентификаторов.

При появлении очередного блока создается новый список идентификаторов, который будет заполняться по мере анализа блока.

Слайд 22 Семантический анализ
Перед занесением идентификатора необходимо проверить, нет ли

Семантический анализ	Перед занесением идентификатора необходимо проверить, нет ли в последнем списке

в последнем списке (С/C++) или во всей структуре (Java)

идентификатора с таким же именем.

При выходе из блока удаляется список идентификаторов, соответствовавший данному блоку.

Слайд 23 Семантический анализ
{ // блок 1
int a,b;
//

Семантический анализ	{ // блок 1	 int a,b;	 // ...	 {	 //

...
{
// блок 2
float c,d;

// ...
{
// блок 3
double e,f;
// ...
}
}
}

Слайд 24 Семантический анализ
Реализация проверки совместимости типов в арифметическом выражении

Исходными

Семантический анализРеализация проверки совместимости типов в арифметическом выражении	Исходными данными для анализа

данными для анализа является синтаксическое дерево арифметического выражения, результатом

– атрибутированное синтаксическое дерево.

Слайд 25 Семантический анализ
Каждая вершина синтаксического дерева выражения должна помечаться

Семантический анализ	Каждая вершина синтаксического дерева выражения должна помечаться соответствующим ей типом.	Для

соответствующим ей типом.

Для этого используется алгоритм полного обхода графа

в глубину.


Слайд 26 Семантический анализ
Тип каждой вершины определяется следующим образом:

1. Для "листьев",

Семантический анализТип каждой вершины определяется следующим образом:1.	Для

соответствующих константам, тип определяется на основании результатов лексического анализа.

2. Для

"листьев", соответствующих идентификаторам, тип определяется на основании семантического анализа (исходя из содержимого таблицы идентификаторов).

Слайд 27 Семантический анализ
3. Для внутренних вершин, соответствующих арифметическим операциям, тип

Семантический анализ3.	Для внутренних вершин, соответствующих арифметическим операциям, тип определяется в соответствии

определяется в соответствии с правилами языка программирования для каждой

конкретной операции отдельно.

Если комбинация типов операндов для анализируемой операции является недопустимой, то семантический анализатор должен завершить работу с ошибкой.

Слайд 28 Семантический анализ
float
float
float
int
int
int
double
double
double

Семантический анализfloatfloatfloatintintintdoubledoubledouble

Слайд 29 Фаза оптимизации

Фаза оптимизации

Слайд 30 Фаза оптимизации
Необязательной фазой трансляции перед работой генератора кода

Фаза оптимизации	Необязательной фазой трансляции перед работой генератора кода может быть фаза

может быть фаза оптимизации. На этой фазе делается попытка

преобразовать промежуточный код в такой вид, по которому может быть получен более эффективный целевой код.

Основные критерии оптимизации:
– используемые ресурсы (память);
– быстродействие;
– объем кода.

  • Имя файла: semanticheskiyanaliz.pptx
  • Количество просмотров: 119
  • Количество скачиваний: 3