ΘΠ06 - Μεταγλωττιστές

Πίνακας Συμβόλων

Πίνακας Συμβόλων (Symbol Table) (Ι)Είναι μια δομή στην οποία αποθηκεύονται τα ονόματα

ενός προγράμματος και οι πληροφορίες για αυτά

Είδη ονομάτων είναι τα εξής: το ίδιο το πρόγραμμα μεταβλητές συναρτήσεις / διαδικασίες ετικέτες εντολών, στις οποίες επιτρέπεται η μετάβαση με

εντολές, όπως η goto σταθερές τύποι δεδομένων, κ.α.

Πίνακας Συμβόλων (Symbol Table) (ΙΙ)Είδη πληροφορίας είναι οι εξής:

εμβέλεια γραμμή (δήλωσης/ορισμού ονόματος) τύπος τρόπος περάσματος σε συνάρτηση (με αναφορά ή

κατ’ αξία) τυπικές παράμετροι συνάρτησης, αριθμός τυπικών

παραμέτρων κατηγορία αποθήκευσης (στοίβας, στατική, σωρού)

Πίνακας Συμβόλων (Symbol Table) (ΙΙΙ)Ο πίνακας συμβόλων χρησιμοποιείται σε διάφορα

στάδια της μεταγλώττισης

Λεκτική ανάλυση (σπάνια)Όταν συναντάται κάποιο όνομα / σταθερά

Σημασιολογική ανάλυσηΌταν συναντάται κάποιο όνομαΌταν αποτιμάται ο τύπος μίας έκφρασης

Παραγωγή ενδιάμεσου κώδικαΌταν παράγονται τετράδες για εντολές

Περιεχόμενα του Πίνακα ΣυμβόλωνΜεταβλητές

όνομα τύπος εμβέλεια (scope)

Συναρτήσεις όνομα επιστρεφόμενος τύπος ορίσματα / αριθμός ορισμάτων εμβέλεια

Οργάνωση του Πίνακα Συμβόλων Insert

Εισαγωγή ενός νέου συμβόλου στον πίνακα

lup Αναζήτηση ενός συμβόλου στον πίνακα

del Διαγραφή ενός ονόματος ή μιας ομάδας ονομάτων

Εισαγωγή - ΑναζήτησηΚάθε φορά που αναγνωρίζεται ένα όνομα

δημιουργείται μία νέα εγγραφή για αυτό στον πίνακα συμβόλων, εφόσον δεν υπάρχει ήδη κατά τη δήλωση μιας νέας μεταβλητής ή συνάρτησης

Αναζήτηση ενός ονόματος στο τρέχον επίπεδο εμβέλειας ή σε περιέχουσα εμβέλεια με βάση τη σημασιολογία της γλώσσας κατά τον ορισμό ενός συμβόλου κατά τη χρήση ενός συμβόλου

Διαγραφή Διαγραφή ενός ονόματος και των πληροφοριών του

το οποίο δεν χρειαζόμαστε πλέον κατά την έξοδο από κάποιο block

Παράδειγμα Χρήσης Πίνακα Συμβόλωνfloat g;

g = 12.4;writeString(typeof(x));

int foo(int x, int y){writeInt(x+y);int print = y;writeInt(print);

int h(int a) {return x+y+a;

}

y = h(x);}

lup(g),ins(g)lup(g)lup(writeString()),lup(typeof()),lup(x)lup(foo()),ins(foo()),ins(x),ins(y)lup(writeInt()), lup(x), lup(y)lup(print), ins(print), lup(y)lup(writeInt()), lup(print)lup(h()), ins(h()), ins(a)lup(x), lup(y), lup(a)del(h.a)lup(y), lup(h()), lup(x)del(foo.x), del(foo.y),del(foo.print), del(foo.h)

Υλοποίηση με Συνδεδεμένες ΛίστεςΗ απλούστερη και λιγότερο αποδοτική υλοποίησηΤα νέα ονόματα εισάγονται στη λίστα σύμφωνα με την

σειρά εμφάνισης στο πρόγραμμαΗ αναζήτηση απαιτεί να διατρέξουμε όλη την λίσταΣε ένα πίνακα συμβόλων με n ονόματα

κόστος εισαγωγής/αναζήτησης O(n)

bzcaxαρχη

y

Υλοποίηση με Δέντρα Δυαδικής Αναζήτησης (Ι)

c

b y

a x z

Υλοποίηση με Δέντρα Δυαδικής Αναζήτησης (II)Σε κάθε κόμβο x ο οποίος περιέχει το όνομα n(x)

όλοι οι αριστεροί κόμβοι y, περιέχουν ονόματα n(y) που προηγούνται του n(x) κατ’αλφαβητική σειρά

όλοι οι δεξιοί κόμβοι z, περιέχουν ονόματα n(z) που έπονται του n(x) κατ’αλφαβητική σειρά

Για να εισάγουμε ένα όνομα το συγκρίνουμε με αυτό του τρέχοντος κόμβου και ακολουθούμε το αντίστοιχο μονοπάτι

Σε ένα πίνακα συμβόλων με n ονόματα κόστος εισαγωγής/αναζήτησης O(log(n)

Μπορεί να μην είναι ισοζυγισμένο

Υλοποίηση με Πίνακα Κατακερματισμού (Ι)Ένας πίνακας κατακερματισμού αποτελείται από

k θέσεις (αριθμημένες από 0 εώς k-1) σε κάθε θέση υπάρχει ένας δείκτης στο αρχικό

στοιχείο μιας συνδεδεμένης λίστας κάθε όνομα n κατανέμεται σε μία από αυτές τις λίστες

με βάση μια hash συνάρτηση (h(n) = x, 0 ≤ x ≤ k-1) είναι πολύ χρήσιμο στην υλοποίηση σας να υπάρχει και

ένα scope link που δημιουργεί μία λίστα συνδέοντας όλα τα σύμβολα που ανήκουν στο ίδιο scope.

Σημείωση: αυτή η λίστα θα είναι μία δομή πάνω στην ήδη υπάρχουσα.

Υλοποίηση με Πίνακα Κατακερματισμού (ΙΙ)

Οι εγγραφές με το ίδιο χρώμα ανήκουν στο ίδιο scope.

0

1

2

.

.

.

k-1

ΕμβέλειαΈνας τρόπος διαχείρισης της εμβέλειας είναι να

αντιστοιχίσουμε σε κάθε εμβέλεια μοναδικό αριθμό εμβέλειας

Μια καθολική μεταβλητή μπορεί να δείχνει την τρέχουσα εμβέλεια η μεταβλητή αυτή θα πρέπει να αυξάνεται / μειώνεται

στις ενέργειες (actions) των γραμματικών κανόνωνΜόλις κλείσει μια εμβέλεια όλες οι καταχωρήσεις

με τον αριθμό που αντιστοιχεί στην εμβέλεια εξαλείφονται

Bison και Πίνακας ΣυμβόλωνΣε ένα αρχείο C/C++ υλοποιούμε τις δομές και

συναρτήσεις του πίνακα συμβόλωνΣτο αρχείο bison προσθέτουμε ενέργειες στους

κανόνες της γραμματικής έτσι ώστε: Να κάνουμε αναζήτηση του ονόματος στην τρέχουσα

(ή/και παραπάνω) εμβέλεια Να εισάγουμε το όνομα και τις πληροφορίες του στον

πίνακα συμβόλων (σε κανόνες δήλωσης μεταβλητής/συνάρτησης)

Να διαχειριζόμαστε την εμβέλεια (δημιουργία / διαγραφή)