语法分析和语义分析

Posted 2023-02-24

【中文标题】语法分析和语义分析

【英文标题】：Syntax analysis and semantic analysis

【发布时间】：2013-10-05 04:37:52

【问题描述】：

我想知道是如何工作的。

我已经完成了我的解释器的词法分析器和语法构造。

现在我要为这个语法实现一个递归下降（自上而下）解析器

例如，我有以下语法：

<declaration>  ::=   <data_type> <identifier> ASSIGN <value>

所以我这样编码（在 java 中）：

public void declaration()
    data_type();
    identifier();
    if(token.equals("ASSIGN"))
        lexer();   //calls next token
        value();
     else 
        error();
    

假设我有三种数据类型：Int、String 和 Boolean。由于每种数据类型的值不同，（例如，仅在布尔值中为真或假）我如何确定它是否正确适合数据类型？我的代码的哪一部分会确定这一点？

我想知道我应该把代码放在哪里：

1.) call the semantic analysis part of my program. 
2.) store my variables into the symbol table.

是否同时发生？ 还是我需要先完成语法分析，然后再进行语义分析？

我真的很困惑。请帮忙。

谢谢。

【参考方案1】：

您可以同时进行语法分析（解析）和语义分析（例如，检查<data_type> 和<value> 之间的一致性）。例如，当declaration() 调用data_type() 时，后者可以返回一些东西（称为DT），指示声明的类型是Int、String 还是Boolean。类似地， value() 可以返回一些东西 (VT)，指示解析的类型。然后 declaration() 将简单地比较 DT 和 VT，如果它们不匹配，则会引发错误。 （或者，value() 可以接受一个参数来指示声明的类型，并且 it 可以进行检查。）

但是，您可能会发现将这两个阶段完全分开会更容易。为此，您通常需要在解析阶段构建一个解析树（或抽象语法树）。因此，您的顶层将调用（例如）program() 来解析整个程序，该程序将返回表示程序（的语法）的树，并且您将该树传递给语义分析（）例程，该例程将遍历树，提取相关信息并执行语义约束。

【参考方案2】：

简短的回答是：这取决于您的编程语言的定义。而且，由于您只指定了一种派生规则和三种原生类型，因此无法知道。例如，如果您的编程语言允许像下面的 c++ 代码这样的前向声明，那么处理函数声明 (foo) 的派生规则是在不知道变量序列的类型的情况下完成的

class Tree 
public:
    int foo(void)
    
        return serial;
    
    int serial;
;

确实，现代编译器将语法分析阶段与语义分析阶段分开。首先执行语法分析阶段，确保输入程序与语言的上下文无关语法一致。此外，还产生一个A抽象S语法Tree (AST)。请注意 AST 和解析树之间的区别，正如 in this SO post 所讨论的那样。语义分析阶段然后遍历 AST 并检查类型不匹配等。

话虽如此，玩具编程语言有时可以将语义和语法分析结合在一起。当使用递归下降解析器时， 您应该让相关的递归调用返回一个类型。