Модуль error

Наш следующий набор подпрограмм обрабатывает ошибки. Чтобы освежить вашу память мы возьмем подход, заданный Borland в Turbo Pascal - останавливаться на первой ошибке. Это не только значительно упрощает наш код, полностью устраняя назойливую проблему восстановления после ошибок, но это также имеет намного больший смысл, по моему мнению, в интерактивной среде. Я знаю, что это может быть крайней позицией, но я считаю практику сообщать обо всех ошибках в программе анахронизмом, пережитком со времен пакетной обработки. Пришло время прекратить такую практику.  Так вот.

В нашем оригинальном Cradle мы имели две процедуры обработки ошибок: Error, которая не останавливалась, и Abort, которая останавливалась. Но я не думаю, что мы когда-либо найдем применение процедуре, которая не останавливается, так что в новом, тощем и скромном модуле Errors, показанном ниже, процедура Error занимает место Abort.

{--------------------------------------------------------------}

unit Errors; {--------------------------------------------------------------} interface procedure Error(s: string); procedure Expected(s: string);

{--------------------------------------------------------------} implementation

{--------------------------------------------------------------} { Write error Message and Halt }

procedure Error(s: string); begin  WriteLn;  WriteLn(^G, 'Error: ', s, '.');  Halt; end;

{--------------------------------------------------------------} { Write "<something> Expected" }

procedure Expected(s: string); begin  Error(s + ' Expected'); end;

end. {--------------------------------------------------------------}

Как обычно, вот программа для проверки:

{--------------------------------------------------------------} program Test; uses WinCRT, Input, Output, Errors;

begin  Expected('Integer'); end.

{--------------------------------------------------------------}

Вы заметили, что строка "uses" в нашей основной программе становится длиннее? Это нормально. В конечной версии основная программа будет вызывать процедуры только из нашего синтаксического анализатора, так что раздел uses будет иметь только пару записей. Но сейчас возможно самое лучшее включить все модули, чтобы мы могли протестировать процедуры в них.

Лексический и синтаксический анализ

Классическая архитектура компилятора основана на отдельных модулях для лексического анализатора, который предоставляет лексемы языка, и синтаксического анализатора, который пытается  определить смысл токенов как синтаксических элементов. Если вы еще не забыли что мы делали в более ранних главах, вы вспомните, что мы не делали ничего подобного. Поскольку мы используем предсказывающий синтаксический анализатор, мы можем почти всегда сказать, какой элемент языка следует дальше, всего лишь исследуя предсказывающий символ. Следовательно, нам не нужно предварительно выбирать токен, как делал бы сканер.

Но даже хотя здесь и нет функциональной процедуры, названной "Scanner", все еще имеет смысл отделить функции лексического анализа от функций синтаксического анализа. Так что я создал еще два модуля, названных, достаточно удивительно, Scanner и Parser. Модуль Scanner содержит все подпрограммы, известные как распознаватели. Некоторые из них, такие как IsAlpha, являются чисто булевыми подпрограммами, которые оперируют только предсказывающим символом. Другие подпрограммы собирают токены, такие как идентификаторы и числовые константы. Модуль Parser будет содержать все подпрограммы, составляющие синтаксический анализатор с рекурсивным спуском. Общим правилом должно быть то, что модуль Parser содержит всю специфическую для языка информацию; другими словами, синтаксис языка должен полностью содержаться в Parser. В идеальном мире это правило должно быть верным в той степени, что мы можем изменять компилятор для компиляции различных языков просто заменяя единственный модуль Parser.

На практике, дела почти никогда не бывают такими чистыми. Все есть небольшая "утечка" синтаксических правил также и в сканер. К примеру, правила составления допустимого идентификатора или константы могут меняться от языка к языку. В некоторых языках правила о комментариях разрешают им быть отфильтрованными в сканере, в то время как другие не разрешают. Так что на практике оба модуля вероятно придут к тому, что будут иметь языко зависимые компоненты, но изменения, необходимые для сканнера, должны быть относительно тривиальными.

Теперь вспомните, что мы использовали две версии подпрограмм лексического анализатора: одна, которая поддерживала только одно-символьные токены, которую мы использовали в ряде наших тестов, и другая, которая предоставляет полную поддержку много символьных токенов. Теперь, когда мы разделяем нашу программу на модули, я не ожидаю многого от использования одно-символьной версии, но не потребуется многого, чтобы предусмотреть их обе. Я создал две версии модуля Scanner. Первая, названная Scanner1, содержит одно-символьную версию подпрограмм распознавания:

{--------------------------------------------------------------}

unit Scanner1; {--------------------------------------------------------------} interface uses Input, Errors;

function IsAlpha(c: char): boolean; function IsDigit(c: char): boolean; function IsAlNum(c: char): boolean; function IsAddop(c: char): boolean; function IsMulop(c: char): boolean;

procedure Match(x: char); function GetName: char; function GetNumber: char;

{--------------------------------------------------------------} implementation

{--------------------------------------------------------------} { Recognize an Alpha Character }

function IsAlpha(c: char): boolean; begin  IsAlpha := UpCase(c) in ['A'..'Z']; end;

{--------------------------------------------------------------} { Recognize a Numeric Character }

function IsDigit(c: char): boolean; begin  IsDigit := c in ['0'..'9']; end;

{--------------------------------------------------------------} { Recognize an Alphanumeric Character }

function IsAlnum(c: char): boolean; begin  IsAlnum := IsAlpha(c) or IsDigit(c); end;

{--------------------------------------------------------------} { Recognize an Addition Operator }

function IsAddop(c: char): boolean; begin  IsAddop := c in ['+','-']; end;

{--------------------------------------------------------------} { Recognize a Multiplication Operator }

function IsMulop(c: char): boolean; begin  IsMulop := c in ['*','/']; end;

{--------------------------------------------------------------} { Match One Character }

procedure Match(x: char); begin  if Look = x then GetChar  else Expected('''' + x + ''''); end;

{--------------------------------------------------------------} { Get an Identifier }

function GetName: char; begin  if not IsAlpha(Look) then Expected('Name');  GetName := UpCase(Look);  GetChar; end;

{--------------------------------------------------------------} { Get a Number }

function GetNumber: char; begin  if not IsDigit(Look) then Expected('Integer');  GetNumber := Look;  GetChar; end;

end.

{--------------------------------------------------------------}

Следующий фрагмент кода основной программы обеспечивает хорошую проверку лексического анализатора. Для краткости я включил здесь только выполнимый код; остальное тоже самое. Не забудьте, тем не менее, добавить имя Scanner1 в раздел "uses":

    Write(GetName);

    Match('=');

    Write(GetNumber);

    Match('+');

    WriteLn(GetName);

Этот код распознает все предложения вида:

    x=0+y

где x и y могут быть любыми одно-символьными именами переменных и 0 любой цифрой. Код должен отбросить все другие предложения и выдать осмысленное сообщение об ошибке. Если это произошло, тогда вы в хорошей форме и мы можем продолжать.