Arbre de syntaxe abstraite

1. ALF
Arbre de syntaxe abstraite

2. Bibliographie pour aujourd'hui
Keith Cooper, Linda Torczon, Engineering a Compiler
– Chapitre 4
• 4.1 – 4.5
– Chapitre 5
Alfred V. Aho, Monica S. Lam, Ravi Sethi, Jeffrey D.
Ullman, Compilers: Principles, Techniques, and Tools (2nd
Edition)
– Chapitre 5
• 5.1
• 5.2
• 5.3

3. Contenu
• Définition dirigée par
syntaxe (SDD)
– S-attributs
– L-attributs
• Types
• Arbre de syntaxe abstraite
• Analyse sémantique

4. Grace Hopper
• Américain
• Vassar College
• Yale
• Premier compilateur
• Langage A-0

5. The Imitation Game

6. Slides
Partie de slides sont écrie par
Bogdan Nitulescu

7. Frontend
Source
Lexer Parser Semantic
AST
Tokens Parse Tree
Unexpected token … Expected …
Object has no
function …

8. Analyse sémantique
Analyse sémantique
Programmes lexicales corrects Analyse lexicale
Analyse syntactique
Programmes syntaxiquement correctes
Programmes qui compilent sans erreur
Programmes en cours
d'exécution sans erreurs

9. Analyse sémantique
 Nous sommes intéressés par
 Annotez l'arbre de syntaxe avec des informations de
type
 Créer le tableau des symboles
 Ajouter des noeuds "typecast"
 La plupart de l'analyse sémantique se réfère à la
gestion du contexte

10. Analyse sémantique
• a=b;
• e = a*b;
• sum (a, b);
• a[i] = s;
• s.element = 7;

11. Définition dirigée par syntaxe
• Syntax-Directed Definitions (SDD)
– Grammaire
– Attributs
– Règles (pour les attributs)
E -> E + E { … }

12. Attributs
• Grammaire
– E -> E + E
• Attributs
– E.val - valeur
– E.type - type

13. SDD Exemple
Production Règle
L-> E L.val = E.val
E -> E1 + T E.val = E1.val + T.val
E -> T E.val = T.val
T -> T1 * F T.val = T1.val * F.val
T -> F T.val = F.val
F -> ( E ) F.val = E.val
F-> digit F.val = digit.text

14. Translation dirigée par syntaxe
• Syntax-Directed Translation (SDT)
– Grammaire
– Attributs
– Règles (pour les attributs)
– Actions
E -> E + E { … }

15. Arbre de syntaxe abstraite
Parse Tree AST
function
FUNCTION s LP parameters
a COMMA parameters
b
RP LB statements
return
RETURN expression
a
PLUS
b
PV
RB
FUNCTION (name: s,
parameters: [a, b])
RETURN
PLUS
VAR (name: a)
VAR (name: b)

16. Exemple de AST
function factorial (n)
{
var f = 1;
for (var i=1; i < n; i++)
f = f * i;
return f;
}

17. Exemple de AST
{
“type”: “function”,
“name”: “factorial”,
“parameters”: {
“n”: “var”
},
statements: [ … ]
}

18. Contexte (scope)
 Les contextes mémorisent les déclarations
 Nom et structure de type
 Nom de variable
 Nom, type de retour et les paramètres pour les fonctions
 Lorsqu'elles sont déclarées, les variables, les types et les
fonctions sont ajoutés au contexte
 Lorsqu'ils sont consultés, ils sont recherchés dans le
contexte actuel
 Les contextes sont imbriqués

19. Contexte
Image from http://staff.polito.it/silvano.rivoira/HowToWriteYourOwnCompiler_file/Page392.htm

20. Contexte - exemple
 C++
 Locale (block { … } ou fichier)
 Label - le contexte c’est la fonction
 Attributs/méthodes – toute la classe.
 Java
 Niveaux: Package, Class, Inner class, Method

21. Contexte et espace de nom
 C:
 typedef int foo; foo foo;
 int int;
 Java
 Integer Integer = new Integer(4);
 C, Java:
 int foo(x) { return x+4;}
 int f() { int foo=3; return foo(foo);}

22. Implémentation du contexte
 Tableau de symbole
 Actions:
 Nouveau contexte
 Ajoute un symbole
 Retrouve un symbole
 Ferme le contexte
 Pile ou hashtable

23. Pile
var a;
function work (p)
{
var i;
{
var a;
let l;
}
}
• l: var
Inside
{…}
• p: var
• i: var
• a: var
work
• a: var
• work: function
Program

24. Hashtable
var a;
function work (p)
{
var i;
{
var a;
let l;
}
}
Symbol Type
a_program var
work_program function
i_work var
a_work var
l_work_inner var

25. Exemple de AST
function factorial (n) // make new context (function)
{
// add variable n to conext
var f = 1; // add variable f to conext
for (var i=1; i < n; i++) // make new context (for),
//add variable i to context (function)
f = f * i;
// destroy context (for)
return f;
// destroy context (function)
}

26. Contexte statique et dynamique
 Statique - a la compilation
 C/C++
 Java
 Pascal
 Dynamique – lors de l'exécution
 Javascript
 Python
 Ruby

27. Types
 Type
 Valeurs autorisées
 Opérations autorisées
 Types
 Simple
 int, float, double, char, bool
 Composée
 array, string, pointer, struct
 Complexe
 listes ,arbres

28. Paramètres pour les type
 Simple
 Le type (int, char, float … )
 Compose
 struct
 Liste avec les components
 Nom
 Type
 array
 Type des éléments
 Numéro des éléments
 Les index

29. Les types sont pour
 Constantes
 Variables
 Fonctions
 Expressions
 Instructions

30. Langage et type
• Dynamique vs. Statique
• Ou est-ce que la vérification de type est
effectuée?
Exécution vs compilation
• Strongly typed vs. Weakly typed
• Que se passe-t-il si les types ne
correspondent pas?
Erreur vs. conversion

31. Vérification de type
 Synthèse
 Détermination de type pour un instruction
 Expression
 Overloading
 Inférence
 Détermine un type dans le contexte

32. Equivalence de types compose
 Un arbre pour l’information de type
 Nom
 Structure
 Vérifiez de façon récursive que l'arbre correspond

33. Inférence de type
 Déduction de type pour un expression
dans le contexte
 A compilation ou a exécution.
 C’est important
 Vérification de type
 Overloading de fonction
 Conversion implicite
 Widening / Narrowing

34. Sujets
• Définition dirigée par syntaxe (SDD)
• Types
• Arbre de syntaxe abstraite
• Analyse sémantique

35. Questions