Compiladores. Parser LL 10/13/2008

Transcrição

1 Compiladores Fabiano Baldo Usa uma pilha explícita ao invés de chamadas recursivas para realizar a análise sintática. LL(k) parsing significa que ktokensà frente são utilizados. O primeiro L significa que a seqüência de tokens é lida da esquerda para a direita. O segundo L significa que a cada passo é aplicada uma derivação mais à esquerda. 2 Um parser LL consiste em: A pilha do parser que mantém símbolos da gramática: não terminais e terminais. A tabela de parsing que especifica as ações do parser. A função de acionamento que interage com a pilha do parser, a tabela de parsing e o scanner. 3 4 A ações do parser LL são: Casar: Fazer o casamento do terminal do topo da pilha do parser com o próximo token de entrada. Substituir: Fazer a substituição do não terminal do topo da pilha com base em uma escolha da regra de produção. Aceitar: Aceitar e terminar a análise sintática de uma seqüência de tokens. Erro: Reportar uma mensagem de erro quando o casamento ou a substituição falhar Ex: Considere a seguinte gramática 5 6 1

2 Não Terminais Anuláveis Não terminais que derivam ε são ditos anuláveis. Para determinar que não terminais derivam ε é utilizado um método de marcação iterativa. Primeiro, não terminais que derivam diretamente ε em um único passo são marcados. Não terminais que derivam ε em dois, três, mais passos são localizados e marcados. Continua até que mais nenhum não terminais possa ser marcado como derivação de ε. Não Terminais Anuláveis Ex: Considere a seguinte gramática A, B, C e D são anuláveis B, C e D derivam ε diretamente A dereriva ε indiretamente: 7 8 Tabela de Parsing Conjunto de Primeiros Para se construir a tabela de parsing (ou tabela de análise sintática), é necessário computar os conjuntos de Primeiro e de Seqüência. 9 Seja X um símbolo gramatical, o conjunto Primeiro(X) é composto por terminais, possivelmente ε, definido da seguinte forma: 1. Se X for um terminal ou ε, então Primeiro(X) = {X}. 2. Se X for um não terminal, então para cada escolha de produção X X 1 X 2 X n, Primeiro(X) contém Primeiro(X 1 ) {ε} (Adicionalmente, se para algum i<n todos os conjuntos Primeiro(X 1 ),...,Primeiro(X i ) contiverem ε, então Primeiro(X) conterá Primeiro(X i+1 ) {ε}. Se todos os conjuntos Primeiros(X 1 ),...,Primeiro(X n ) contiverem ε, então Primeiro(X) também conterá ε). 10 Conjunto de Primeiros Formalmente, o conjunto de Primeiros é dado por: Determinação do Conjunto de Primeiros Ex: Considere a seguinte gramática: De forma resumida, para o cálculo do Primeiro(α) pode se aplicar as seguintes regras:

3 Conjunto de Seqüência Dado um não terminal A, o conjunto de Seqüência(A), composto por terminais e possivelmente $, é definido como segue: 1. Se A for um símbolo inicial, então $ pertence a Seqüência(A). 2. Se houver uma produção B αaγ, então Primeiro(γ) {ε} pertence a Seqüência(A). 3. Se houver uma produção B αaγ tal que ε pertença a Primeiro(γ), então seqüência(a) contém seqüência(b). Conjunto de Seqüência Formalmente, o conjunto de Seqüência é dado por: Se A não é seguido por nenhum terminal então ele é seguido pelo final de arquivo O $ representa o tokens de final de arquivo Determinação do Conjunto de Seqüência Ex1: Considere a seguinte gramática: Determinação do Conjunto de Seqüência Ex2: Considere a seguinte gramática: Gramática LL(1) Nem toda a gramática livre de contexto são adequadas para a análise sintática LL. Uma gramática é LL(1) se a tabela de análise sintática associada a ela tiver no máximo uma produção em cada célula. Ou seja, a gramática LL(1) não pode ser ambígua. Problema de Recursão à Esquerda Gramáticas com recursão à esquerda não são LL(1) ou mesmo LL(k). Uma produção com recursão à esquerda faz com que o parser LL entre em loop infinito. Se uma produção recursiva à esquerda for derivada: O mesmo não terminal que aparecerá novamente no topo da pilha. A mesma produção será substituída novamente. A iteração continua para sempre

4 Problema de Recursão à Esquerda Recursão a esquerda é comumente usada para fazer: Uma operação ser associativa a esquerda. Especificar uma lista de identificadores, declarações, etc. É necessário eliminar a recursividade a esquerda para tornar uma gramática LL(1). Eliminação de Recursão à Esquerda Imediata O caso mais simples de recursão a esquerda é a recursão imediata. Forma geral: Gera cadeias do tipo: Para eliminar, introduz se um novo não terminal para torná la uma recursão à direita: Eliminação da Recursão à Esquerda Imediata Em geral, se existirem muitas produções com recursão à esquerda imediata. Forma geral: Introduz se um novo não terminal para torná la uma recursão à direita, desta forma: Eliminação de Recursão à Esquerda Indireta Em alguns casos, a recursão à esquerda pode ser indireta. Ex: Podem ser feitas substituições para tornar a recursão à esquerda imediata Eliminação de Recursão à Esquerda Indireta Ex: Considere a seguinte gramática: Primeiro, remove se a recursão imediata de A. Segundo, elimina se a recursão indireta de B Ab. Finalmente, elimina se a recursão imediata de B. Fatoração à Esquerda Outro problema para os parsers LL é a existência de um prefixo comum. Uma declaração if pode ter duas produções com um prefixo comum: Um parser LL(1) não pode prever que produção aplicar

5 Fatoração à Esquerda A solução é usar a fatoração à esquerda do prefixo comum. Ex: Com a fatoração a esquerda: No caso do if: Tabela de Parsing para Gramática LL(1) O conjunto de produções pode ser representado em uma tabela de parsing LL(1), onde: As linhas representam os não terminais. As colunas representam os terminais (tokens). Se A é um não terminal e tok é o token à frente, então: Tabela de parsing[a,tok] indica que produção substituir Se não tiver produção especificada em tabela de parsing[a,tok], retorna uma mensagem de erro Construção da Tabela de Parsing LL(1) Repita os dois passos a seguir para cada não terminal A em uma produção A α : 1. Para cada marca a em Primeiro(A), adicione A α na posição M[A, a]. 2. Se ε pertencer a Primeiro(A), para cada elemento a de Seqüência(A) (um token ou $), adicionar A α na posição M[A, a]. Ex1: Considere a seguinte gramática para declarações: Onde os conjuntos Primeiro e Seqüência são: A tabela LL(1) é a seguinte: Ex2: Considere a seguinte gramática para expressões:

6 Onde os conjuntos Primeiro e Seqüência são: Algoritmo da Função de Acionamento do Parser 33 6