Analisadores Sintáticos LR

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1 FACULDADE ANGLO AMERICANO FOZ DO IGUAÇU Curso de Ciência da Computação 7º Periodo Disciplina: Compiladores Prof. Erinaldo Sanches Nascimento Analisadores Sintáticos LR SLR LR Canônicos LALR

2 Analisadores Sintáticos LR L representa a escansão da entrada da esquerda para a direita R representa a construção das derivações mais à direita ao reverso K representa os símbolos à frente no fluxo de entrada que auxiliam nas decisões de análise. K = 0 ou K = 1 Quando K é omitido, K é considerado como sendo 1.

3 Analisadores LR(k) LR (Left to right with Rigthmost derivation) Analisadores redutores que leem a sentença da esquerda para a direita. Produzem uma derivação mais à direita ao reverso, considerando k símbolos sob o cabeçote de leitura.

4 Destaques 1. Reconhecem, praticamente, todas as estruturas sintáticas definidas por GLC. 2. LR é mais geral que qualquer outro método do tipo empilha-reduz e pode ser implementado com o mesmo grau de eficiência. 3. Descobrem erros sintáticos no momento da leitura da sentença em análise.

5 Desvantagem Dificuldade de implementação, sendo necessário utilizar ferramentas automatizadas na construção da tabela de análise.

6 Tipos 1. SLR (Simple LR) Fácil de implementar Aplicável a uma classe restrita de gramáticas. 2. LR Canônicos Mais poderoso Aplicados a um grande número de linguagens livres do contexto 3. LALR Nível intermediário Implementação eficiente Funciona para a maioria das linguagens de programação

7 Itens LR(0) Um item LR(0) de uma GLC é uma escolha de produção com uma posição identificada em seu lado direito. Um item LR(0) de uma gramática G é uma produção de G com um ponto em alguma posição do seu lado direito.

8 Se A for uma escolha de produção, e se e forem duas cadeias quaisquer de símbolos (incluindo a cadeia vazia ) tais que =, então A será um item LR(0).

9 Exemplo 1 A produção A A XYZ A X YZ A XY Z A XYZ A produção A A. XYZ gera quatro itens: gera apenas um item,

10 Exemplo 2 Considere a gramática: S S S ( S ) S Essa gramática tem três escolhas de produções e oito itens: S S S S S ( S ) S S ( S ) S S ( S ) S S ( S ) S S ( S ) S S

11 Autômatos Finitos para Itens Coleção LR(0) canônica Oferece a base para a construção de um autômato finito determinista para dirigir as decisões durante a análise. Cada estado do autômato LR(0) representa um conjunto de itens n coleção LR(0) canônica.

12 Exemplo Considere o item A suponha que inicie com o símbolo X, que pode ser uma marca ou um nãoterminal, tal que o item possa ser escrito como A X X A X A X Se X for uma marca, essa transição carrega X da entrada para o topo da pilha durante a análise. Se X for um não-terminal, X será carregado para a pilha durante uma redução por uma produção X.

13 NFA dos Itens LR(0) S S S S S S (S)S S S (S)S ( S S ( S)S S S (S )S ) S (S) S

14 DFA dos Itens LR(0) S S S (S)S S S S S ( ( S ( S)S S (S)S S S ( S (S )S ) S (S) S S (S)S S S S (S)S

15 Fechamento de Conjunto de Itens 1. Inicialmente, acrescente todo item de I no CLOSURE(I). 2. Se A B está em CLORUSE(I) e B é uma produção, então adicione o item B em CLOSURE(I), se ele ainda não está lá. Aplique essa regra até que nenhum outro item possa ser incluido no CLORURE(I).

16 SetOfItems CLOSURE(I){ J = I; repita } para (cada item A B em J) para (cada produção B de G) se (B não está em J) adicione B em J; até mais nenhum item seja adicionado a J; retorne J;

17 Função de Transição GOTO(I, X), onde I é um conjunto de itens e X é um símbolo da gramática. É definido como o fechamento do conjunto de todos os itens [A X ] tais que [A X ] está em I É utilizada para definir as transições no autômato LR(0) para uma gramática. Os estados do autômato correspondem aos conjuntos de itens. GOTO(I, X) especifica a transição do estado I para um novo estado I sob a entrada X.

18 void itens(g ){ C = CLOSURE({[S S]}); } repita para (cada conjunto de itens I em C) para (cada símbolo de gramática X) se (GOTO(I, X) não é vazio e não está em C) adicione GOTO(I, X) em C; até nenhum novo conjunto de itens seja adicionado em C em uma rodada;

19 Uso do Autômato LR(0) Os estados desse autômato são os conjuntos de itens da coleção LR(0) canônica. As transições são dadas pela função de transição GOTO. O estado inicial do autômato LR(0) é dado por CLOSURE({[S S]} S é o símbolo inicial da gramática estendida.

20 Algoritmo de Análise Sintática LR Consistem em: Entrada Saída Pilha Tabela de análise constituida de duas partes ACTION GOTO O algoritmo é o mesmo para todos os analisadores sintáticos LR, o que muda é a tabela de análise

21 Pilha A pilha contém uma sequência de estados, s 0, s 1,... s m, onde s m está no topo. No método SLR, a pilha contém estados do autômato LR(0); Os método LR canônico LARL são semelhantes.

22 Estrutura da Tabela de Análise LR 1. A função ACTION recebe como argumentos um estado i e um terminal a. O valor de ACTION[i, a] pode ter um dos quatro formatos: (a) Shift j, onde j é um estado Transfere a entrada a para a pilha, mas usa o estado j para representar a. (b) Reduce A. Reduz no topo da pilha para A, lado esquerdo da produção. (c) (d) Accept Aceita a entrada e terminada a análise. Error Descobre um erro e passa o controle para o recuperador de erro. 2. GOTO Se GOTO[I i, A] = I j, então GOTO também mapeia um estado i e um não terminal A para o estado j.

23 Configurações do Analisador LR O conteúdo da pilha, com o topo à direita A pilha contém estados, a partir dos quais os símbolos da gramática podem ser recuperados. A entrada restante

24 Comportamento do Analisador LR 1. Se ACTION[s m,a i ] = shift s, movimento de transferência (shift move). Empilha o próximo estado s e avança na entrada. O símbolo corrente da entrada agora é a i Se ACTION[s m,a i ] = reduce A, movimento de reduzir (reduce move). 3. Se ACTION[s m, a i ] = accept, análise está concluída. 4. Se ACTION[s m, a i ] = error, recuperação de erro.

25 seja a o primeiro símbolo de w$; enquanto(1){ seja s p estado no topo da pilha; se (ACTION[s,a] = shift t){ empilha t na pilha; seja a o próximo símbolo na entrada; } senão se (ACTION[s,a] = reduce A ){ desempilha símbolos da pilha; faça o estado t agora ser o topo da pilha; empilhe GOTO[t,A] na pilha; imprima a produção A ; } senão se (ACTION[s,a] = accept) pare; senão chame a rotina de recuperação de erro; }

26 Gramática de Expressão Gramática de expressão: (1) E E+T (2) E T (3) T T * F (4) T F (5) F (E) (6) F id Para a entrada id*id+id

27 ESTADO ACTION GOTO id + * ( ) $ E T F 0 S5 S S6 acc 2 R2 S7 R2 R2 3 R4 R4 R4 R4 4 S5 S R6 R6 R6 R6 6 S5 S s5 S S6 S11 9 R1 S7 R1 R1 10 R3 R3 R3 R3 11 r5 r5 r5 R5

28 Exercício 1 Crie o NFA, converta o NFA em DFA e construa a tabela de análise LR: a) S 0S1 01 com a cadeia b) S SS+ SS* a com a cadeia aa+a*. c) S S(S) com a cadeia (()()).