Compiladores. Prof. Bruno Moreno Aula 8 02/05/2011

Transcrição

1 Compiladores Prof. Bruno Moreno Aula 8 02/05/2011

2 RECONHECIMENTO DE TOKENS

3 Reconhecimento de Tokens Até aqui aprendemos a identificar tokens Para reconhecimento, a única abordagem utilizada foi árvores de decisão Hoje aprenderemos uma nova forma de reconhecimento Considere a gramática a seguir...

4 Gramática Exemplo cmd if expr then cmd if expr then cmd else cmd E expr termo relop termo expr id termo num if if then then else else relop < <= = <> > >= id letra (letra digito)* num digito + (. digito + )? (E(+ -)? digito + )? letra A B... Z a b... z digito O analisador léxico irá reconhecer as palavras-chaves, os identificadores, números e os operadores

5 Gramática Exemplo cmd if expr then cmd if expr then cmd else cmd E expr termo relop termo expr id termo num if if then then else else relop < <= = <> > >= id letra (letra digito)* num digito + (. digito + )? (E(+ -)? digito + )? letra A B... Z a b... z digito As palavras-chaves, identificadores, números e operadores são separados por espaços em branco, tabulação ou avanço de linha

6 Gramática Exemplo cmd if expr then cmd if expr then cmd else cmd E expr termo relop termo expr id termo num if if then then else else relop < <= = <> > >= id letra (letra digito)* num digito + (. digito + )? (E(+ -)? digito + )? letra A B... Z a b... z digito Ou seja... se um desses elementos for atingido, o léxico não retorna token algum para o sintático

7 Gramática Exemplo cmd if expr then cmd if expr then cmd else cmd E expr termo relop termo expr id termo num if if then then else else relop < <= = <> > >= id letra (letra digito)* num digito + (. digito + )? (E(+ -)? digito + )? letra A B... Z a b... z digito O analisador léxico utiliza um diagrama de transições para delimita a ação de invocar ou não o parser (analisador sintático)

8 DIAGRAMA DE TRANSIÇÕES

9 Diagrama de Transições As posições em um diagrama de transições são os estados Os estados são conectados por setas chamadas de lados Um lado L possui um rótulo que indica os caracteres de entrada para que ocorra a transição do estado S1 para o estado S2 S1 letra S2 S1 outro S2

10 Diagrama de Transições O estado inicial é o estado 0 É lido o próximo caractere de entrada: > O diagrama muda de estado: 6 Se for lido =, vai pro estado 7 Finaliza (dois círculos) Se for lido qualquer outro caractere Vai pro estado 8 Volta um caractere ( * ) Finaliza

11 Diagrama de Transições (exemplo 1)

12 Diagrama de Transições (exemplo 2) Identificadores e palavras chaves

13 Diagrama de Transições (exemplo 2) Números sem sinal em Pascal

14 Vocês já devem ter percebido que um diagrama de transições é construído por meio de um AUTÔMATO FINITO

15 Autômatos? (Revisão) Determinístico (AFD) Apenas uma transição para um símbolo de entrada Não-determinístico (AFN) Mais do que uma transição pode ser possível para um símbolo de entrada S1 a S2 S1 a S2 determinístico a S3 não-determinístico

16 Autômatos? (Revisão) Tanto AFNs quanto AFDs são capazes de reconhecer conjuntos regulares AFDs são mais rápidos, porém mais complexos (maiores)

17 AUTÔMATO FINITO NÃO- DETERMINÍSTICO

18 AFN Definição: modelo matemático composto por Um conjunto de estados S Um conjunto de símbolos de entrada Uma função de transição, movimento, que mapeia pares (estado, símbolo) em conjunto de estados Um estado s 0 que é distinguido como estado de partida (ou inicial) Um conjunto de estados F distinguidos como estados de aceitação (ou finais)

19 AFN Pode ser representado por um grafo de transições Nós são os estados Lados rotulados representam as funções de transição

20 AFN (Exemplo) Expressão: (a b)*abb S = {0, 1, 2, 3} (conjunto de estados) = {a, b} (alfabeto) s 0 = 0 F = {3}

21 AFN (Exemplo) Expressão: (a b)*abb Um AFN aceita uma cadeia de entrada x se e somente se existir algum percurso no grafo de transições, a partir do estado inicial até o estado de transições

22 AFN (Exemplo) Expressão: (a b)*abb Um AFN aceita uma cadeia de entrada x se e somente se existir algum percurso no grafo de transições, a partir do estado inicial até o estado de transições aabb aabb Apenas uma sequência de movimento termina num estado de aceitação

23 AUTÔMATO FINITO DETERMINÍSTICO

24 AFD Um autômato finito possui no máximo uma transição, a partir de cada estado, para qualquer símbolo de entrada É muito fácil determinar se um autômato finito determinístico aceita uma cadeia de entrada Existe um único percurso, rotulado por cadeia, a partir do estado inicial

25 AFN PARA AFD

26 AFN para AFD Para cada AFN existe um AFD equivalente Reconhecem a mesma linguagem Se o AFN tiver n estados, o AFD terá até 2 N estados Um estado do AFD equivale a um conjunto de estados no AFN Normalmente é possível construir um AFD quase com o mesmo número de estados do AFN

27 AFN para AFD [0, a] 0 ou 1 [0, E] 1 ou 3

28 Algoritmo 1- O estado inicial do AFD é igual ao conjunto de estados no AFN formado por: Estado inicial i de AFN Todos os estados atingidos por transição-e a partir de i em AFN 2- Para cada estado X do AFD criado no passo anterior, são criados novos estados do AFD que são formados por: Estados de AFN que, utilizando o alfabeto, são atingidos a partir dos estados de X Estados de AFN atingidos por transição-e a partir dos estados de AFN que formam X Repita o passo 2 até que não seja criado novos estados para AFD

29 AFN para AFD (a b)*abb

30 AFN para AFD (a b)*abb A = {0, 1, 2, 4, 7} B = {1, 2, 3, 4, 6, 7, 8} C = {1, 2, 4, 5, 6, 7} D = {1, 2, 4, 5, 6, 7, 9} E = {1, 2, 4, 5, 6, 7, 10}

31 AFN para AFD (a b)*abb A = {0, 1, 2, 4, 7} B = {1, 2, 3, 4, 6, 7, 8} C = {1, 2, 4, 5, 6, 7} D = {1, 2, 4, 5, 6, 7, 9} E = {1, 2, 4, 5, 6, 7, 10}

32 TAREFA PARA CASA

33 Tarefa para casa AFN para AFD Existe um algoritmo para transformar um AFN em um AFD O livro texto do curso apresenta-o e mostra um exemplo

34 Tarefa para casa AFN para AFD Explicar como funciona o algoritmo de transformação de um AFN para um AFD Pode ser utilizado o exemplo dado no livro Não aceito CTRL+C, CTRL+V. A idéia é estudar, entender o algoritmo e explicar como funciona Prazo de entrega: 23:59 de 05/05/ (quinta-feira)

35 Vale 1,0 ponto extra na NP2!

36 Como transformar uma expressão regular em um AFN?

37 Transformação em um AFN if IF [a-z][a-z0-9]* ID [0-9]+ NUM ID a-z a-z i IF f

38 Exp. Regular para AFN Para E Para a Para s t

39 Exp. Regular para AFN Para st Para s*

40 Exemplo R = (a b)*abb

41 SAÍDA DO ANALISADOR LÉXICO

42 Saída do Analisador Léxico Fornece dois elementos para cada símbolo Símbolo propriamente dito (posição na memória) Ou apontando para ele Um número que identifica a classe do símbolo

43 Saída do Analisador Léxico Tabela de Símbolos (exemplo) SÍMBOLO ID_CLASSE Indefinido 0 Identificador 1 Inteiro 2 Begin 3 Abs 4 End 5 ( 6 ) * 10 / 11 ** 12 := 13 begin ab + (x2*y)/35 /* expressão aritmética */ end CHAMADA SAÍDA SIGNIFICADO 1ª 3, begin begin 2ª 1, ab ab 3ª 8, + + 4ª 6, ( ( 5ª 1, x2 x2 6ª 10, * * 7ª 1, y y 8ª 7, ) ) 9ª 11, / / 10 2, ª 5, end end

44 Aula que vem... Análise sintática