syntaxanalyse bottom-up und lr(0) daniel matthey syntaxanalyse bottom-up und lr(0) daniel matthey

Syntaxanalyse Bottom-Up und LR(0)

Daniel Matthey

Syntaxanalyse Bottom-Up und LR(0)Daniel Matthey

2


Daniel Matthey

Agenda

BasicsCompileraufbau

Grammatiken

Ableitungen

Beispiel Parse-Baum

Mehrdeutigkeit

Bottom-Up-ParsingShift-Reduce-Parser inkl. Beispiel

LR(0)-Syntaxanalyse

Items

Die Funktionen CLOSURE(I) und GOTO(I,X)

Der LR(0)-Automat inkl. Beispiel

Parsertabellen

Beispiel

3


Daniel Matthey

Agenda


Grammatiken

Ableitungen

Beispiel Parse-Baum

Mehrdeutigkeit


LR(0)-Syntaxanalyse

Items



Parsertabellen

Beispiel

4


Daniel Matthey

Compileraufbau

Lexikalische Analyse

Syntaxanalyse

Semantische Analyse

Zwischencode-Generator

Code-Optimierer

Code-Generator

5


Daniel Matthey

Agenda


Grammatiken

Ableitungen

Beispiel Parse-Baum

Mehrdeutigkeit


LR(0)-Syntaxanalyse

Items



Parsertabellen

Beispiel

6


Daniel Matthey

Grammatik

Besteht aus:- Terminalen - Nichtterminalen - Produktionen - und einem Startsymbol

7


Daniel Matthey

Grammatik

Beispiel:

E E + E

E E * E

E ( E )

E id

8


Daniel Matthey

Agenda


Grammatiken

Ableitungen

Beispiel Parse-Baum

Mehrdeutigkeit


LR(0)-Syntaxanalyse

Items



Parsertabellen

Beispiel

9


Daniel Matthey

Ableitungen

E → E + E → E + id → id + id

E → E + E → id + E → id + id

E E + E E E * E E ( E ) E id

10


Daniel Matthey

Agenda


Grammatiken

Ableitungen

Beispiel Parse-Baum

Mehrdeutigkeit


LR(0)-Syntaxanalyse

Items



Parsertabellen

Beispiel

11


Daniel Matthey

Parse-Baum für id + id

E

E E + E E E * E E ( E ) E id

12


Daniel Matthey


E

+E E

E E + E E E * E E ( E ) E id

13


Daniel Matthey


E

+E E

id

E E + E E E * E E ( E ) E id

14


Daniel Matthey


E

+E E

id id

E E + E E E * E E ( E ) E id

15


Daniel Matthey

Agenda


Grammatiken

Ableitungen

Beispiel Parse-Baum

Mehrdeutigkeit


LR(0)-Syntaxanalyse

Items



Parsertabellen

Beispiel

16


Daniel Matthey

Mehrdeutigkeit

E E + E E E * E E ( E ) E id

E

+

EE

* id

Beispiel: id * id + id

id id

E

+

EE

*id id id

17


Daniel Matthey

Agenda


Grammatiken

Ableitungen

Beispiel Parse-Baum

Mehrdeutigkeit


LR(0)-Syntaxanalyse

Items



Parsertabellen

Beispiel

18


Daniel Matthey

Bottom-Up-Parsing

E E + E E E * E E ( E ) E id

+id id

19


Daniel Matthey

Bottom-Up-Parsing

E E + E E E * E E ( E ) E id

+id id

E

20


Daniel Matthey

Bottom-Up-Parsing

E E + E E E * E E ( E ) E id

+id id

E E

21


Daniel Matthey

Bottom-Up-Parsing

E E + E E E * E E ( E ) E id

E

E E

id id+

22


Daniel Matthey

Agenda


Grammatiken

Ableitungen

Beispiel Parse-Baum

Mehrdeutigkeit


LR(0)-Syntaxanalyse

Items



Parsertabellen

Beispiel

23


Daniel Matthey

Shift-Reduce-Parser

Neue Grammatik:

E E + T | T

T T * F | F

F ( E ) | id

Rechtsableitung zu id * id: E → T → T * F → T * id → F * id → id * id

24


Daniel Matthey

Shift-Reduce-Parser

E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id

Parsen von id * id

25


Daniel Matthey

Shift-Reduce-Parser

E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id

Parsen von id * id

Stack Eingabe Aktion

$ id * id $ Verschieben(shift)

26


Daniel Matthey

Shift-Reduce-Parser

E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id

Parsen von id * id



$ id * id $ Reduzieren(reduce) durch F → id

27


Daniel Matthey

Shift-Reduce-Parser

E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id

Parsen von id * id




$ F * id $ Reduzieren durch T → F

28


Daniel Matthey

Shift-Reduce-Parser

E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id

Parsen von id * id





$ T * id $ Verschieben

29


Daniel Matthey

Shift-Reduce-Parser

E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id

Parsen von id * id







30


Daniel Matthey

Shift-Reduce-Parser

E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id

Parsen von id * id







$ T * id $ Reduzieren durch F → id

31


Daniel Matthey

Shift-Reduce-Parser

E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id

Parsen von id * id








$ T * F $ Reduzieren durch T → T * F

32


Daniel Matthey

Shift-Reduce-Parser

E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id

Parsen von id * id









$ T $ Reduzieren durch E → T

33


Daniel Matthey

Shift-Reduce-Parser

E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id

Parsen von id * id









$ T $ Reduzieren durch E → T

$ E $ AkzeptierenAngelehnt an DragonBook S.286

34


Daniel Matthey

Agenda


Grammatiken

Ableitungen

Beispiel Parse-Baum

Mehrdeutigkeit


LR(0)-Syntaxanalyse

Items



Parsertabellen

Beispiel

35


Daniel Matthey

LR(0)-Syntaxanalyse

LL(k) und LR(k)-Sprachen:

- erste Buchstabe steht für die Eingabe- zweiter Buchstabe steht für umgekehrte Ableitung- k wird Lookahead genannt

36


Daniel Matthey

Agenda


Grammatiken

Ableitungen

Beispiel Parse-Baum

Mehrdeutigkeit


LR(0)-Syntaxanalyse

Items



Parsertabellen

Beispiel

37


Daniel Matthey

Items

Statt Grammatiksymbole auf dem Stack nun Zustände, die aus einer Menge von Items bestehen

Folgende Items, für die Entscheidungsunterstützung, enthält die Produktion T T * F:

- T .T * F- T T .* F- T T * .F- T T * F.

Wir sehen 3 verschiedene Fälle

38


Daniel Matthey

Agenda


Grammatiken

Ableitungen

Beispiel Parse-Baum

Mehrdeutigkeit


LR(0)-Syntaxanalyse

Items



Parsertabellen

Beispiel

39


Daniel Matthey

CLOSURE(I)

Bildet eine Hülle von einer Menge von Items durch:

1. Füge I zu CLOSURE(I) hinzu

2. Gibt es ein Item A a.Bb in CLOSURE(I) und eine Produktion B x, so füge B .x zu CLOSURE(I) hinzu

40


Daniel Matthey

GOTO(I,X)

Spezifiziert einen Folgezustand innerhalb eines LR(0)-Automaten anhand der gegebenen Informationen I: Item Menge und X: Grammatiksymbol

41


Daniel Matthey

Agenda


Grammatiken

Ableitungen

Beispiel Parse-Baum

Mehrdeutigkeit


LR(0)-Syntaxanalyse

Items



Parsertabellen

Beispiel

42


Daniel Matthey

LR(0)-Automat

Zunächst Erweiterung der Grammatik zu:

E‘ E

E E + E

E E * E

E ( E )

E id

43


Daniel Matthey

Der LR(0)-Automat

E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id

DragonBook S.294

44


Daniel Matthey

Shift-Reduce-Parser mit Hilfe des LR(0)-Automaten

E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id

Parsen von id * id

Zeile Stack Symbole Eingabe Aktion

(1) 0 $ id * id $ Verschieben zu 5

GOTO(0,id) gibt uns Zustand 5 an

45


Daniel Matthey

Der LR(0)-Automat

E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id

DragonBook S.294

46


Daniel Matthey


E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id

Parsen von id * id



(2) 05 $ id * id $ Reduzieren durch F → id

Gibt es keinen Folgezustand, weiß der Parser, dass er reduzieren soll.Bei einer Reduktion wird zunächst der Produktionsrumpf vom Stack entfernt und der Produktionskopf verschoben. Zustand 5 0 3

47


Daniel Matthey

Der LR(0)-Automat

E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id

DragonBook S.294

48


Daniel Matthey


E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id

Parsen von id * id




(3) 03 $ F * id $ Reduzieren durch T → F

49


Daniel Matthey

Der LR(0)-Automat

E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id

DragonBook S.294

50


Daniel Matthey


E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id

Parsen von id * id





(4) 02 $ T * id $ Verschieben zu 7

51


Daniel Matthey

Der LR(0)-Automat

E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id

DragonBook S.294

52


Daniel Matthey


E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id

Parsen von id * id







53


Daniel Matthey

Der LR(0)-Automat

E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id

DragonBook S.294

54


Daniel Matthey


E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id

Parsen von id * id







(6) 0275 $ T * id $ Reduzieren durch F → id

55


Daniel Matthey


E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id

Parsen von id * id








(7) 02710 $ T * F $ Reduzieren durch T → T * F

56


Daniel Matthey


E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id

Parsen von id * id









(8) 02 $ T $ Reduzieren durch E → T

57


Daniel Matthey


E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id

Parsen von id * id









(8) 02 $ T $ Reduzieren durch E → T

(9) 01 $ E $ Akzeptieren DragonBook S.298

58


Daniel Matthey

Agenda


Grammatiken

Ableitungen

Beispiel Parse-Baum

Mehrdeutigkeit


LR(0)-Syntaxanalyse

Items



Parsertabellen

Beispiel

59


Daniel Matthey

Parsertabellen

Jeder Parser besteht aus:

- Eingabe- Ausgabe- Stack- Treiberprogramm- Parsertabelle mit zwei Teilen (ACTION und GOTO)

60


Daniel Matthey

ACTION(i,a)

Gibt dem Parser konkrete Entscheidungen an:

- Eingabe von Zustand i und Terminal a- Ergebnisse können sein:

- shift j - reduce- accept- error

61


Daniel Matthey

Agenda


Grammatiken

Ableitungen

Beispiel Parse-Baum

Mehrdeutigkeit


LR(0)-Syntaxanalyse

Items



Parsertabellen

Beispiel

62


Daniel Matthey

Parsertabellen

Zustan

d

ACTION GOTO

- id + * ( ) $ E T F

0 s5 s4 1 2 3

1 s6 acc

2 r2 s7 r2 r2

3 r4 r4 r4 r4 8 2 3

4 s5 s4

5 r6 r6 r6 r6 9 3

6 s5 s4 10

7 s5 s4

8 s6 s11

9 r1 s7 r1 r1

10 r3 r3 r3 r3

11 r5 r5 r5 r5 DragonBook S.303

E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id

63


Daniel Matthey

LR-Parser mit Hilfe der Parsertabelle

Stack Symbole Eingabe Aktion

(1) 0 id * id + id $ Verschieben zu 5

Parsen von id * id

E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id

64


Daniel Matthey

Parsertabellen

E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id

Zustan

d

ACTION GOTO

- id + * ( ) $ E T F

0 s5 s4 1 2 3

1 s6 acc

2 r2 s7 r2 r2

3 r4 r4 r4 r4 8 2 3

4 s5 s4

5 r6 r6 r6 r6 9 3

6 s5 s4 10

7 s5 s4

8 s6 s11

9 r1 s7 r1 r1

10 r3 r3 r3 r3

11 r5 r5 r5 r5

65


Daniel Matthey


Parsen von id * id

E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id



(2) 05 id * id + id $ Reduzieren durch F → id

66


Daniel Matthey

Parsertabellen

Zustan

d

ACTION GOTO

- id + * ( ) $ E T F

0 s5 s4 1 2 3

1 s6 acc

2 r2 s7 r2 r2

3 r4 r4 r4 r4 8 2 3

4 s5 s4

5 r6 r6 r6 r6 9 3

6 s5 s4 10

7 s5 s4

8 s6 s11

9 r1 s7 r1 r1

10 r3 r3 r3 r3

11 r5 r5 r5 r5

E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id

67


Daniel Matthey


Parsen von id * id

E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id




(3) 03 F * id + id $ Reduzieren durch T → F

68


Daniel Matthey

Parsertabellen

Zustan

d

ACTION GOTO

- id + * ( ) $ E T F

0 s5 s4 1 2 3

1 s6 acc

2 r2 s7 r2 r2

3 r4 r4 r4 r4 8 2 3

4 s5 s4

5 r6 r6 r6 r6 9 3

6 s5 s4 10

7 s5 s4

8 s6 s11

9 r1 s7 r1 r1

10 r3 r3 r3 r3

11 r5 r5 r5 r5

E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id

69


Daniel Matthey


Parsen von id * id

E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id





(4) 02 T * id + id $ Verschieben zu 7

70


Daniel Matthey

Parsertabellen

Zustan

d

ACTION GOTO

- id + * ( ) $ E T F

0 s5 s4 1 2 3

1 s6 acc

2 r2 s7 r2 r2

3 r4 r4 r4 r4 8 2 3

4 s5 s4

5 r6 r6 r6 r6 9 3

6 s5 s4 10

7 s5 s4

8 s6 s11

9 r1 s7 r1 r1

10 r3 r3 r3 r3

11 r5 r5 r5 r5

E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id

71


Daniel Matthey


Parsen von id * id

E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id







Weitere Tabellen

72


Daniel Matthey

Parsertabellen

Zustan

d

ACTION GOTO

- id + * ( ) $ E T F

0 s5 s4 1 2 3

1 s6 acc

2 r2 s7 r2 r2

3 r4 r4 r4 r4 8 2 3

4 s5 s4

5 r6 r6 r6 r6 9 3

6 s5 s4 10

7 s5 s4

8 s6 s11

9 r1 s7 r1 r1

10 r3 r3 r3 r3

11 r5 r5 r5 r5

E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id

73


Daniel Matthey


Parsen von id * id

E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id







(6) 0275 T * id + id $ Reduzieren durch F → id

74


Daniel Matthey


Parsen von id * id

E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id








(7) 02710 T * F + id $ Reduzieren durch T → T * F

75


Daniel Matthey


Parsen von id * id

E E + T | TT T * F | FF ( E ) | id








(7) 02710 T * F + id $ Reduzieren durch T → T * F

(8) 02 T + id $ Reduzieren durch E → T

(9) 01 E + id $ Verschieben

(10) 016 E + id $ Verschieben

(11) 0165 E + id $ Reduzieren durch F → id

(12) 0163 E + F $ Reduzieren durch T → F

(13) 0169 E + T $ Reduzieren durch E → E + T

(14) 01 E $ Akzeptieren

76


Daniel Matthey

Parse-Baum

Reduktionsschritte:F id

T F

F id

T T * F

E T

F id

T F

E E + TF

id +id *

F

T

T

E T

E

F

id

77


Daniel Matthey

Fragen?

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