5.2 Роль синтаксического анализатора

В модели компилятора синтаксический анализатор получает строку лексем с выхода лексического анализатора, как показано на рис. 21, и проверяет, может ли эта строка порождаться грамматикой исходного языка. Он также сообщает обо всех выявленных ошибках. Кроме того, он должен уметь обрабатывать обычно часто встречающиеся ошибки и продолжать работу с оставшейся частью программы.

Дерево

Рис. 21. Место синтаксического анализатора в модели компилятора

Имеется три основных типа синтаксических анализаторов грамматик.

1. Универсальные методы разбора, такие как алгоритмы Кока-Янгера-Касами или Эрли, могут работать с любой грамматикой. Однако эти методы слишком неэффективны для использования в промышленных компиляторах.

2. Нисходящие (сверху вниз) методы синтаксического анализа. Нисходящие синтаксические анализаторы строят дерево разбора сверху (от корня) вниз (к листьям). Входной по­ток синтаксического анализатора сканируется посимвольно слева направо.

3. Восходящие (снизу вверх) методы синтаксического анализа. Восходящие методы начинают построение дерева разбора с листьев и идут к корню. Входной по­ток также сканируется посимвольно слева направо.

Восходящие и нисходящие методы синтаксического анализа наиболее распространены в компиляторах.

Наиболее эффективные нисходящие и восходящие методы работают только с под­классами грамматик, однако некоторые из этих подклассов, такие как LL- и LR-грамматики, достаточно выразительны для описания большинства синтаксических кон­струкций языков программирования. Реализованные вручную синтаксические анализа-торы чаще работают с LL-грамматиками. Синтаксические анализаторы для несколько большего класса LR-грамматик обычно создаются с помощью автоматизирован­ных инструментов.

Выходом синтаксического анализатора является некоторое представление дерева разбора входного потока лексем, выданного лексическим анализатором. На практике имеется множество задач, которые могут сопровождать процесс разбора, - например, сбор информации о различных лексемах в таблице символов, исполнение проверки типов и других видов семантического анализа, а также создание промежуточного кода.

5.3 Обработка синтаксических ошибок

Если компилятор будет иметь дело исключительно с корректными программами, его разработка и реализация существенно упрощаются. Однако программисты пишут программы с ошибками, и хороший компилятор должен помочь программисту обнаружить их и локализовать. Большинство специфика­ций языков программирования не определяет реакции компилятора на ошибки - этот вопрос отдается на откуп разработчикам компилятора. Однако планиро­вание системы обработки ошибок с самого начала работы над компилятором может, как упростить его структуру, так и улучшить его реакцию на ошибки.

Любая программа потенциально содержит множество ошибок самого разного уровня. Например, ошибки могут быть

• лексическими, такими как неверно записанные идентификаторы, ключевые слова или операторы;

• синтаксическими, например арифметические выражения с несбалансированными скобками;

• семантическими, такими как операторы, применяемые к несовместимым с ними операндам;

• логическими, например бесконечная рекурсия.

Основные действия по выявлению ошибок и восстановлению после них решаются на этапе синтаксического анализа. Одна из причин этого состоит в том, что многие ошибки по природе своей являются синтаксическими или проявляются, когда поток лексем, идущий от лексического анализатора, нарушает определяющие язык про­граммирования грамматические правила. Вторая причина заключается в точности со­временных методов разбора - они очень эффективно выявляют синтаксические ошибки в программе. Определение присутствия в программе семантических или логических оши­бок - задача более сложная.

Обработчик ошибок синтаксического анализатора имеет очень просто формулируе­мые цели:

• он должен ясно и точно сообщать о наличии ошибок;

• он должен обеспечивать быстрое восстановление после ошибки, чтобы продолжить поиск последующих ошибок.