语法分析和语义分析

Posted 2021-04-01

我想知道语法分析和语义分析是如何工作的。

我已经完成了我的翻译的词法分析器和语法结构。

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都不同（例如，仅在布尔值中为true或false）如何确定它是否正确匹配数据类型？我的代码的哪一部分会决定这一点？

我想知道我将把代码放在哪里：

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

语法分析和语义分析是否同时发生？或者我是否需要先完成语法分析，然后进行语义分析？

我真的很困惑。请帮忙。

谢谢。

答案

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>之间的协议）。例如，当declaration（）调用data_type（）时，后者可以返回一些东西（称之为DT），指示声明的类型是Int，String还是Boolean。类似地，value（）可以返回指示解析类型的东西（VT）。然后，declaration（）将简单地比较DT和VT，如果它们不匹配则引发错误。 （或者，value（）可以采用指示声明类型的参数，并且可以进行检查。）

但是，您可能会发现将两个阶段完全分开会更容易。为此，您通常会在解析阶段构建一个解析树（或抽象语法树）。所以你的顶层会调用（例如）program（）来解析一个整个程序，它会返回一个表示程序语法的树，你可以将那个树传递给一个semantic_analysis（）例程，该例程将遍历树，提取相关信息并实施语义约束。

另一答案

简短的回答是：它取决于您的编程语言的定义。而且，由于您只指定了一个派生规则和三个本机类型，因此无法知道。例如，如果您的编程语言允许前面的声明，如下面的c ++代码，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;
};

实际上，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，还生成一个抽象语法树（AST）。请注意AST和解析树之间的区别，如in this SO post所述。然后，语义分析阶段遍历AST并检查其他事物之间的类型不匹配。

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。