Presentaci

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Compiladores e intérpretes Análisis Sintáctico
I Profesor Eridan Otto
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Análisis Sintáctico I

• Introducción
• Tipos de análisis sintáctico

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Compiladores e intérpretes
Análisis sintáctico I Introducción

• Cada lenguaje de programación tiene reglas que
  determinan la estructura sintáctica que indica la
  correcta formación de los mismos.
• La sintaxis de un lenguaje de programación puede
  ser descrita por gramáticas libres de contexto o
  notación BNF (Bakus-Naur Form)
• Ventajas de usar gramáticas
• Son especificaciones sintácticas precisas de los
  lenguajes
• Fáciles de comprender
• Para algunas clases de gramáticas se puede
  construir un parser automáticamente
• El proceso de construcción de un abalizador
  sintáctico puede llevar a descubrir ambigüedades
• Una gramática bien diseñada, imparte estructura
  al lenguaje de programación, siendo más fácil
  generar código y detectar errores.
• Los lenguajes evolucionan en el tiempo, una
  gramática bien definida permite ampliar o
  modificar más fácilmente el lenguaje y la
  implementación de su compliador

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Compiladores e intérpretes
Análisis sintáctico I Introducción

• Funciones
• Comprobar que los componentes léxicos entregados
  por el analizador léxico, cumple con las reglas
  de la gramática.
• Reporte de errores de sintaxis y recuperación de
  los mismos, de manera que reporte la mayor
  cantidas posible de errores
• Generar el árbol sintáctico par la próxima fase
  de compilación.

Manejo de Errores
Componente léxico
Analizador léxico
Programa Fuente
Analizador sintáctico
Arbol sintáctico
Obtener otro
Componente léxico
Tabla de Símbolos
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Compiladores e intérpretes
Análisis sintáctico I Tipos

• Tres tipos generales de analizadores sintácticos.
• Métodos universales Cocke-Younger-Kasami y
  Early
• Sirven para cualquier gramática
• Son ineficientes para su uso en lenguajes reales
• Descendentes (TOP-DOWN)
• Construyen el árbol de análisis sintáctico de
  arriba (No terminal inicial) hacia abajo
  (terminales), todos los analizadores de este tipo
  reconocen un subconjunto de gramáticas
• Analizadores descendentes recursivos
• Analizadores LL(1) con tabla (PDA determinista)
• Ascendentes (BOTTOM-UP)
• Construyen el árbol de análisis sintáctico de
  abajo hacia arriba, tampoco son capaces de
  reconocer todas las GLC
• Analizadores de precedencia de operador
• Analizadores LR(1)

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Compiladores e intérpretes
Análisis sintáctico I Tipos

• Tanto para el análisis descendente como para el
  ascendente
• La entrada se examina de izquierda a derecha, un
  símbolo cada vez
• Se trabaja con subclases de gramática
• En general las gramáticas serán LL y LR
• LL(K) es subconjunto de LR(k)
• En la práctica sólo seutilizan LL(1) y LR(1)
• Muchos compiladores se denomina parse diriven,
  debido a que la fáse sintáctica es muy relevante
  y va dirigiendo al analizador léxico.
• Al igual que con los analizadores léxicos existen
  herramientas para generar automáticamente
  analizadores sintácticos como YACC y Bison.

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Compiladores e intérpretes
Análisis sintáctico I Tipos

• Descendente (visión general)
• Algoritmo
• Símbolo inicial de la gramática, debe ubicarse
  como raiz del árbol de derivación.
• Hata que sólo hayan símbolos terminales, derivar
  por la izquierda.
• Ejemplo
• Gramática de expresiones
• EXPRESION EXPRESION TERMINO
  EXPRESION TERMINO TERMINO
• TERMINO Id Numero
• Entrada Id Id Id
• Derivación
• EXPRESION ? EXPRESION TERMINO ?
• EXPRESION
  TERMINO TERMINO ?
• TERMINO TERMINO
  TERMINO ?
• Id TERMINO TERMINO ?
• Id Id TERMINO ?
• Id Id Id

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Compiladores e intérpretes
Análisis sintáctico I Tipos

• Ascendente (visión general)
• DefiniciónPivote
• Secuencia más larga de símbolos (Terminales y No
  Terminales) en la parte más izquierda de la
  entrada que se puede encontrar en la parte
  derecha de una producción y tal que los símbolos
  a su derecha son terminales.
• Ejemplo para la gramatica de expersiones
  anterior
• Si la entrada es EXPRESION TERMINO Id
• El pivote es EXPRESION TERMINO
• Algoritmo
• Empezar con la cadena de entrada
• Intentar llegar hasta el símbolo inicial,
  encontrando en cada paso un pivote y reduciéndolo
  con el no terminal de la producción
  correspondiente.
• Ejemplo Id Id Id? TERMINO Id Id ?
  EXPRESION Id Id ? EXPRESION TERMINO
  Id ? EXPRESION Id ? EXPRESION TERMINO ?
  EXPRESION

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Compiladores e intérpretes
Análisis sintáctico I Problemas del AS

• Descendentes
• Más de una opción A con el mismo
  terminal o secuencia de terminales como primeros
  símbolo de cada producción
• Esto implica que el analizador debe poder
  retroceder (Backtracking)
• Analizar varios elementos de la entrada hacia
  delante.
• Recursividad izquierda
• Eliminación de la recursividad
• Ambigüedad
• Factorización por la izquierda
• Ascendentes
• Más de una opción A y es el
  pivote
• Otros
• Problemas semánticos

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Compiladores e intérpretes
Análisis sintáctico I Problemas del AS

• Recursividad Izquierda en un paso, caso una
  producción simple
• Se produce cuando una producción tiene la forma
• A A
• Se resuelve transformando la producción o regla
  de derivación original en dos reglas
• A
• A
• Ejemplo Considere la gramática de expresiones
  siguiente y elimine su recursividad izquierda
• E ETT
• T T FF
• F (E) Id, aplicando la regla anterior
  la gramática queda
• E TE
• E TE
• T FT
• T FT
• F (E) Id

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Compiladores e intérpretes
Análisis sintáctico I Problemas del AS

• Recursividad Izquierda en un paso, caso múltiples
  producciones
• Se produce cuando una producción tiene la forma
• A
• Se resuelve transformando la producción o regla
  de derivación original en dos reglas
• A
• A
• Ejemplo Considere la gramática de expresiones
  siguiente y elimine su recursividad izquierda
• EXPRESION EXPRESION TERMINO EXPRESION
  TERMINO TERMINO
• aplicando la regla anterior, las producciones
  quedan
• EXPRESION TERMINO A
• A TERMINO A
  TERMINOA

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Compiladores e intérpretes
Análisis sintáctico I Problemas del AS

• Una gramática es recursiva por la izquierda si
  tiene un no terminal tal que exista una
  derivación A para alguna cadena
• Ejemplo
• S Aa b
• A Ac Sd
• El no terminal S es recursivo en más de un paso
  S -gt Aa -gt Sda
• El siguiente algoritmo elimina sistemáticamente
  la recursividad izquierda de una gramática
• Disponer de los símbolos no términales en algún
  orden
• For i1 to n
• For j1 to i-1
• - Reemplazar cada producción
  por
• donde
  son todas las producciones de
• - Eliminar recursividad izquierda
  de las

Este algoritmo está asegurado cuando en la
gramática no existen ciclos (derivaciones que
llevan exactamente al mismo no terminal) ni
producciones
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Compiladores e intérpretes
Análisis sintáctico I Problemas del AS

• Para el ejemplo, la producción epsilon no afecta
  el resultado.
• Se ordena S, A. Para i1 no sucede nada y
  tampoco hay recursividad izquierda en las
  producciones de S.
• Para i 2, se sustituyen las producciones de S
  (j1) en ASd obteniendo
• A Ac Aad
  bd
• Eliminando la recursividad inmediata
• S Aa b
• A bdAA
• A cAadA

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Compiladores e intérpretes
Análisis sintáctico I Problemas del AS

• Factorización por la izquierda
• La idea básica, es que cuando no está claro cuál,
  entre dos producciones alternativas usar para
  expandir un no terminal A , se deben re escribir
  las producciones de A para diferir la decisión
  hasta que el analizador haya procesado suficiente
  entrada como para hacer la elección correcta.
• Ejemplo
• sent IF expr THEN sent ELSE sent
• IF expr THEN sent
• REPEAT sent UNTIL expr
• REPEAT sent FOREVER
• Algoritmo , deja gramática factorizada por la
  izquierda
• Para cada noterminal A, encuentre el prefijo
  común a dos o más alternativas de la forma
  donde
  representa todas las alternativas que no
  comienzan con , por
• Aquí A es un nuevo no terminal. Aplicar
  repetidamente esta transformación hasta que no
  existan dos alternativas para un no terminal con
  el mismo prefijo.

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Compiladores e intérpretes
Análisis sintáctico I Problemas del AS

• Para el ejemplo, se deben corregir los IF THEN y
  REPEAT. Aplicando el algoritmo las producciones
  quedan
• sent IF expr THEN sentA1
• REPEAT sentA2
• A1ELSE sent
• A2UNTIL expr FOREVER