Como construir um compilador utilizando ferramentas Java

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1 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 1/3 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java Aula 7 Análise Sintática no JavaCC Prof. Márcio Delamaro delamaro@icmc.usp.br

2 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 2/3 Relembrando Opções Declaração da classe principal Declarações do AL Declarações do AS

3 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 3/3 Opções options STATIC = false; DEBUG_LOOKAHEAD = true; Faz com que o AS gerado emita mensagens identificando quais símbolos foram reconhecidos e quais produções foram utilizadas.

4 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 4/3 Depuração do AS Call: program Call: classlist Call: classdecl Consumed token: <"class"> Consumed token: <<IDENT>: "A"> Call: classbody Consumed token: <""> Call: vardecl(looking AHEAD...) Visited token: <"int">; Expected token: <"int"> Visited token: <<IDENT>: "a">; Expected token: <<IDENT>> Visited token: <",">; Expected token: <"["> Visited token: <",">; Expected token: <","> Return: vardecl(lookahead SUCCEEDED) Call: vardecl Consumed token: <"int"> Consumed token: <<IDENT>: "a"> Consumed token: <","> Consumed token: <<IDENT>: "b"> Return: vardecl

5 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 5/3 Método main Depuração pode ser controlada pelo usuário do compilador. Incluir uma opção -debug_as que habilita a depuração.

6 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 6/3 Método main for (i = 0; i < args.length - 1; i++) if (args[i].equals("-debug_as") ) debug = true; if (! debug) parser.disable_tracing();

7 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 7/3 Depuração habilitada cap04$ java parser.langx -debug_as../ssamples/debugas.x X++ Compiler - Version Reading from file../ssamples/debugas.x Call: program Call: classlist Call: classdecl Consumed token: <"class"> Consumed token: <<IDENT>: "A"> Call: classbody

8 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 8/3 Execução do AS try // chama o método que faz a análise parser.program(); catch (ParseException e) System.err.println(e.getMessage()); // não existe recuperação de erros parser.contparseerror = 1;

9 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 9/3 Execução do AS No método main, chamada ao método program. Cada não terminal corresponde a um método. No caso, program é o símbolo inicial da gramática. Chamada dentro de um comando try pois chamadas podem gerar um erro de sintaxe.

10 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 10/3 ParseException main program classlist classdecl class A classbody Call: program Call: classlist Call: classdecl Consumed token: <"class"> Consumed token: <<IDENT>: "A"> Call: classbody Consumed token: <"">

11 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 11/3 Definição dos não terminais Parecido com um método. <tipo> <nome> ( <parâmetros> ) : <decl locais> <BNF> BNF: seqüência de terminais e chamadas a não terminais, possivelmente agrupados por operadores BNF.

12 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 12/3 program program [ classlist ] void program() : [ classlist() ] <EOF> EOF: prédefinido pelo JavaCC.

13 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 13/3 classlist classlist classdecl [ classlist ]

14 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 14/3 classlist classlist classdecl [ classlist ] void classlist(): classdecl() [ classlist() ]

15 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 15/3 classdecl classdecl class ident [ extends ident ] classbody

16 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 16/3 classdecl classdecl class ident [ extends ident ] classbody void classdecl(): <CLASS> <IDENT> [ <EXTENDS> <IDENT> ] classbody()

17 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 17/3 Código gerado final public void classdecl() throws ParseException trace_call("classdecl"); try jj_consume_token(class); jj_consume_token(ident); switch ((jj_ntk==-1)?jj_ntk():jj_ntk) case EXTENDS: jj_consume_token(extends); jj_consume_token(ident); break; default: jj_la1[1] = jj_gen; ; classbody(); finally trace_return("classdecl");

18 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 18/3 classbody void classbody(): <LBRACE> [classlist()] (vardecl() <SEMICOLON>)* (constructdecl())* (methoddecl())* <RBRACE>

19 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 19/3 Oooops, Conflito! Warning: Choice conflict in (...)* construct at line 304, column 7. Expansion nested within construct and expansion following construct have common prefixes, one of which is: "int" Consider using a lookahead of 2 or more for nested expansion. Essa mensagem indica que existe um conflito na construção (vardecl() <SEMICOLON>)*. Dentro da construção e fora dela existem prefixos comuns, entre eles o terminal int. Isso acontece porque o FIRST(vardecl) inclui o terminal int, que também está no FIRST(methoddecl)

20 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 20/3 Conflito void vardecl(): (<INT> <STRING> <IDENT> ) <IDENT> ( <LBRACKET> <RBRACKET>)* (<COMMA> <IDENT> ( <RBRACKET> <LBRACKET>)* )* void constructdecl(): <CONSTRUCTOR> methodbody() void methoddecl(): (<INT> <STRING> <IDENT> ) (<RBRACKET> <LBRACKET>)* <IDENT> methodbody()

21 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 21/3 Solução? vardecl int x[][], y; int x, y; int x;

22 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 21/3 Solução? vardecl int x[][], y; int x, y; int x; methoddecl int[][] m( int m(

23 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 22/3 Solução: LOOKAHEAD void classbody(): <LBRACE> [classlist()] (LOOKAHEAD(3) vardecl() <SEMICOLON>)* (constructdecl())* (methoddecl())* <RBRACE>

24 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 23/3 LOOKAHEAD O LOOKAHEAD(3) utilizado na frente do vardecl diz ao JavaCC que deve gerar um método que analisa três símbolos à frente para decidir se deve ou não tentar casar a entrada com um vardecl.

25 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 23/3 LOOKAHEAD O LOOKAHEAD(3) utilizado na frente do vardecl diz ao JavaCC que deve gerar um método que analisa três símbolos à frente para decidir se deve ou não tentar casar a entrada com um vardecl. Se esses três símbolos casarem, ele segue por esse caminho e se algum deles não casar, um caminho alternativo é tomado.

26 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 23/3 LOOKAHEAD O LOOKAHEAD(3) utilizado na frente do vardecl diz ao JavaCC que deve gerar um método que analisa três símbolos à frente para decidir se deve ou não tentar casar a entrada com um vardecl. Se esses três símbolos casarem, ele segue por esse caminho e se algum deles não casar, um caminho alternativo é tomado. Assim, o LOOKAHEAD deve ser utilizado sempre num ponto de decisão do AS.

27 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 23/3 LOOKAHEAD O LOOKAHEAD(3) utilizado na frente do vardecl diz ao JavaCC que deve gerar um método que analisa três símbolos à frente para decidir se deve ou não tentar casar a entrada com um vardecl. Se esses três símbolos casarem, ele segue por esse caminho e se algum deles não casar, um caminho alternativo é tomado. Assim, o LOOKAHEAD deve ser utilizado sempre num ponto de decisão do AS. Cuidado: se o número de símbolos estipulados for menor que o necessário, nenhum aviso do JavaCCé dado, pois o uso do LOOKAHEAD desliga a verificação de conflitos naquele ponto.

28 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 24/3 statement void statement(): LOOKAHEAD(2) vardecl() atribstat() <SEMICOLON> printstat() <SEMICOLON> readstat() <SEMICOLON> returnstat() <SEMICOLON> superstat() <SEMICOLON> ifstat() forstat() <LBRACE> statlist() <RBRACE> <BREAK> <SEMICOLON> <SEMICOLON>

29 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 25/3 atribstat void atribstat(): lvalue() <ASSIGN> ( alocexpression() expression()) void lvalue() : <IDENT> ( <LBRACKET> expression() <RBRACKET> <DOT> <IDENT> [<LPAREN> arglist() <RPAREN>] )* void vardecl(): (<INT> <STRING> <IDENT> ) <IDENT> ( <LBRACKET> <RBRACKET>)* (<COMMA> <IDENT> ( <RBRACKET> <LBRACKET>)* )*

30 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 26/3 Mais LOOKAHEAD void alocexpression() : <NEW> ( LOOKAHEAD(2) <IDENT> <LPAREN> arglist() <RPAREN> ( <INT> <STRING> <IDENT> ) ( <LBRACKET> expression() <RBRACKET> )+ )

31 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 27/3 ifstat void ifstat(): <IF> <LPAREN> expression() <RPAREN> statement() [ <ELSE> statement() ] Warning: Choice conflict in [...] construct at line 425, column 5. Expansion nested within construct and expansion following construct have common prefixes, one of which is: "else" Consider using a lookahead of 2 or more for nested expansion.

32 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 28/3 Conflito do ifstat if ( a == 0 ) if ( b == 0) a = a + 1; else b = b + 1;

33 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 29/3 Conflito do ifstat ifstat if ( expression a == 0 ) statement ifstat if ( ) expression b == 0 statement else atribstat a = a + 1 ; statement atribstat b = b + 1 ; ifstat if ( expression a == 0 ) statement ifstat if ( ) expression b == 0 statement atribstat a = a + 1 ; else statement ; atribstat b = b + 1

34 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 30/3 Solução ifstat void ifstat(): <IF> <LPAREN> expression() <RPAREN> statement() [LOOKAHEAD(1) <ELSE> statement()]

35 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 31/3 expression void expression() : numexpr() [( <LT> <GT> <LE> <GE> <EQ> <NEQ>) numexpr()] void numexpr(): term() ((<PLUS> <MINUS>) term())* void term(): unaryexpr() ((<STAR> <SLASH> <REM>) unaryexpr())*

36 Como construir um compilador utilizando ferramentas Java p. 32/3 Exercícios a. Verifique a implementação dos demais não-terminais. b. Baixe os arquivos do capítulo 4 e gere o compilador X ++. Compile os programas exemplos (bintree, sort, etc) e verifique os resultados. c. Gere alguns programas com erros sintáticos e execute o compilador e verifique os resultados. d. Implemente o comando while no compilador X ++. Antes de mais nada, altere a gramática da linguagem e depois o arquivo.jj.

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