252

обнаружена ошибка. В этом случае компилятор не может предоставить иной информации, кроме точного указания о том, где обнаружена ошибка. Компи-

лятору может быть известен еще и контекст, в котором обнаружена ошибка;

например, она могла произойти в пределах присвоения, в границах массива или в вызове процедуры. Такая информация не всегда оказывается полезной для пользователя, но она показывает, какой тип конструкции пытался распо-

знать анализатор, когда обнаружил ошибку, а это поможет найти фактиче-

скую ошибку программирования. Можно также сообщить пользователю, ка-

кие символы допустимы при встрече недопустимого символа. Если анализа-

тор способен сделать разумное предположение о том, какая фактическая ошибка программирования была допущена, он может исправить программу для последующих проходов.

· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

Для исправления программы (но не ремонта) необходимо

знать истинные намерения программиста. В общем случае это невозможно, однако для КС-языков многие типы ошибок можно локализовать достаточно точно.

· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

9.5 КОНТЕКСТНО-ЗАВИСИМЫЕ ОШИБКИ

Некоторые конструкции типичных языков программирования нельзя описать с помощью контекстно-свободной грамматики [2]. Например, с точ-

ки зрения таблицы разбора, программы с неописанными идентификаторами синтаксически правильны.

· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

Контекстно-зависимые ошибки – это ошибки, которые могут быть обнаружены действиями, включаемыми в кон-

текстно-свободную грамматику и вызываемыми анализатором,

который запрашивает таблицу символов.

253

· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

Об ошибках такого рода обычно выдаются четкие сообщения при ана-

лизе таблицы идентификаторов, например

IDENTIFIER xyz NOT DECLARED

TYPE NOT COMPATIBLE ASSIGNMENT

Так как сам анализатор ошибку не обнаружил, никакого исправления не требуется. Однако если не принять соответствующие меры, то одна ошиб-

ка может повлечь за собой лавину сообщений об ошибках. Во избежание это-

го при первом же появлении неописанного идентификатора он должен вклю-

чаться в таблицу символов. В таблицу также должен помещаться тип, соот-

ветствующий неописанному идентификатору. Компилятор в этом случае об-

ладает недостаточной информацией, чтобы решить, какой тип идентифика-

тора предполагается, поэтому многие компиляторы принимают стандартный тип int или real. Лучше всего иметь для этого специальный тип sptype, кото-

рый будет ассоциироваться с такими идентификаторами; sptype обладает следующими свойствами:

1)его можно приводить к любому типу/виду;

2)если значение типа sptype оказывается операндом, знак операции идентифицируется с помощью другого операнда, причем любая неоднозначность разрешается произвольно;

3)применительно к анализатору, значение типа sptype выбирается или

вырезается, хотя при этом выдача соответствующего кода может быть невозможной.

Не исключена и другая ошибка: в одном и том же блоке идентификатор описан дважды. Если возникает такая ситуация, то анализатор обычно гене-

рирует сообщение

IDENTIFIER blank ALREADY DECLARED IN BLOCK

254

Чтобы избежать неоднозначности, в таблице символов на каждом уровне блоков для каждого идентификатора должен появиться один элемент.

Что предпримет компилятор, когда он встречает повторное описание иден-

тификатора в блоке? Оптимальным вариантом было бы проведение во время компиляции подробного анализа части программы, что позволило бы про-

смотреть, как этот идентификатор используется в блоке, и решить, какое из описаний ему более всего соответствует.

9.6 ОШИБКИ, СВЯЗАННЫЕ С УПОТРЕБЛЕНИЕМ ТИПОВ

Правила, определяющие, где в программе возможно появление различ-

ных значений, не являются контекстно-независимыми [2]. Если идентифика-

тор описан таким образом, что ему могут присваиваться значения в виде це-

лых чисел, то во многих языках попытка присвоить ему литерное значение будет считаться недопустимой.

Пусть в программе целому идентификатору присваивается литеральное значение:

int i;

char c;

i := c;

Такая ошибка обнаружится во время компиляции с помощью таблицы символов, и выдается сообщение вида:

MODE char CANNOT BE COERCED TO int

Это способствует идентификации ошибки, но вряд ли поможет начи-

нающему программисту.

· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

255

Особый случай составляют типы, создаваемые программистом, осо-

бенно с использованием указателей, поскольку в этом случае в описание од-

ного типа может быть включен другой тип, определяемый пользователем

(взаимно рекурсивный тип). Такие ошибки вообще нельзя обнаружить, пока все виды не будут полностью описаны. В этом случае сообщения об ошибках будут выдаваться между проходами компилятора.

Существуют и другие ошибки, связанные с контекстно-зависимыми аспектами типичных языков:

1)неправильное число индексов массива;

2)неправильное число параметров для вызова процедуры или функ-

ции;

3)несовместимость типа (или вида) фактического параметра в вызове с типом формального параметра;

4)невозможность определения знака операции по его операндам.

Обычно на такие ошибки компилятор может выдавать четкие сообще-

ния.

9.7 ОШИБКИ, ДОПУСКАЕМЫЕ ВО ВРЕМЯ ПРОГОНА

Во время прогона в программах могут возникать ошибки, которые нельзя предусмотреть в процессе компиляции. При прогоне могут возникать следующие типы ошибок [2]:

1)нахождение индекса массива вне области действия;

2)целочисленное переполнение (вызванное, например, попыткой сло-

жить два наибольших целых числа, допускаемых реализацией);

3)попытка чтения за пределами файла.

Вязыках с динамическими типами до времени прогона нельзя обнару-

жить более широкий класс ошибок (ошибки употребления типов, ошибки,

связанные с присвоением, и др.).

256

Обычно компиляторы стараются предотвратить возможность возник-

новения таких ошибок до прогона. Одно из решений – дать исчерпывающую формулировку задачи, например результат деления на ноль определить как ноль, выходящий за пределы области действия, индекс считать эквивалент-

ным какому-нибудь значению в пределах области действия, при попытке чтения за пределами файла выполнять некоторое стандартное действие и т.д.

Однако такая исчерпывающая формулировка задачи имеет свои «под-

водные камни»: могут остаться незамеченными ошибки программирования или ошибки данных. Программисты обычно не ожидают, что во время про-

гона их программ произойдет деление на ноль, – им об этом нужно сооб-

щить. Тем не менее, нежелательно, чтобы из-за этого прерывалось выполне-

ние программы. Компромиссное решение – напечатать сообщение об ошибке времени прогона, когда она возникает, но позволить программе выполнить какие-либо стандартные действия, чтобы она могла продолжать работу и находить дальнейшие ошибки.

В случае ошибки, возникающей в процессе прогона, не всегда можно четко объяснить программисту, что именно неправильно. К этому моменту программа уже транслирована в машинный код, а программисту понятны только ссылки на исходный текст. Поэтому система, работающая при про-

гоне, должна иметь доступ к таблице идентификаторов и другим таблицам и следить за номерами строк в исходной программе. Таблицы, требуемые для диагностики, к началу прогона могут уже не находиться в основной памяти,

но в случае ошибки должны туда загружаться и фиксировать профиль про-

граммы на это время. Эта информация позволяет локализовать место возник-

новения ошибки или, по крайней мере, блок (рамку), внутри которого воз-

никла аварийная ситуация.