Uso avanzato di Cup. Grammatica Ambigua. Ambiguità e conflitti in Cup. Esempio grammatica non ambigua: Costrutto if-then-else

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1 tefno cnzio POLITCNICO DI TORINO Lortorio di Compiltori Corso di Linguggi e Trduttori Uso vnzto di Cup Grmmtiche migue Le liste Precedenze degli opertori Gestione degli errori sintttici tefno cnzio mil: stefno.scnzio@polito.it sito: / Amiguità e conflitti in Cup Grmmtic Amigu e l grmmtic è migu possono verificrsi dei conflitti. Ciò signific che l nlizztore deve scegliere tr più zioni lterntive plusiili. Il prolem viene, di solito, risolto modificndo l grmmtic per renderl non migu oppure fornendo indiczioni Cup su come comportrsi in cso di miguità. L second ipotesi richiede un comprensione degut dell lgoritmo di nlisi, per evitre di generre comportmenti scorretti. Un grmmtic si dice migu se esiste lmeno un sequenz di simoli del linguggio per cui esistono due o più leri di derivzione distinti. sercizio: trovre gli leri di derivzione per if (i==1) if (j=2) =0 else =1 dt l grmmtic: ::= M M ::= if C M M ::= if C M else M M ::= ID = NUM VAR = VAR C ::= ( ID == NUM ) 4 5 sempio grmmtic non migu: Costrutto if-then-else L grmmtic per i costrutti del tipo if-then-else può essere res non migu come segue: ::= M U U ::= if C U ::= if C M else U M ::= if C M else M M ::= VAR = NUM VAR = VAR C ::= ( VAR == NUM ) if (i==1) if (j=2) =0 else =1 sempio grmmtic non migu: spressioni lgeriche Un grmmtic non migu per descrive le espressioni lgeriche è l seguente: ::= ::= + T ::= - T ::= T T ::= T * F T ::= T / F T ::= F F ::= ( ) F ::= NUM I simoli T e F dell grmmtic lgeric servono togliere l miguità sull priorità degli opertori + e - rispetto gli opertori * e /

2 tefno cnzio Conflitti shift-reduce (I) Conflitti shift-reduce (II) 1) ::= if then Input: IF THN IF THN V (*) L V 2) ::= if then else Il prossimo simolo in ingresso è L 3) ::= V 2 possiili zioni: Fre lo HIFT di else RIDURR le prime 4 tck nello tck voci dello tck then => Produzione 2 => Produzione 1 if then if IF THN IF THN V L V IF THN IF THN VL V 1) ::= if then 2) ::= if then else 3) ::= V Input IF THN IF THN V L V IF THN IF THN V L V *** hift/reduce conflict found in stte #8 etween ::= IF THN (*) nd ::= IF THN (*) L under symol L Resolved in fvor of shifting. Cup decide di eseguire lo shift. 8 9 Conflitti reduce-reduce (I) Conflitti reduce-reduce (II) Input tck 1) ::= B 2) ::= B 3) B ::= 4) B ::= Il prossimo simolo in ingresso è $ 2 possiili zioni: RIDURR le prime 2 voci dello tck => Produzione 3 B RIDURR l prim voce dello tck => Produzione 4 B 1) ::= B 2) ::= B 3) B ::= 4) B ::= tck *** Reduce/Reduce conflict found in stte #7 etween B ::= (*) nd B ::= (*) under symols: {OF Resolved in fvor of the second production. Cup decide di ridurre l regol che è stt definit per prim (3) Le e (I) Le e (II) Un list, eventulmente vuot, di elementi sempi di liste: di lmeno un elemento, seprti d virgol V: ::= //senz V ::= V Alero derivzione 3 el (senz V) di elementi, eventulmente vuot (primo esempio): ::= ::= Alero derivzione vuot 3 el sempi di liste: di elementi, eventulmente vuot (secondo esempio): di elementi, eventulmente vuot (esempio BAGLIATO): ::= ::= tess Alero sequenz derivzione di simoli vuotin ingreso, 32 el leri di derivzione differenti => GRAMMATICA AMBIGUA Alero derivzione vuot 3 el (I) 3 el (II)

3 tefno cnzio sempi di liste: di lmeno 3 elementi: Le e (III) di lmeno 3 elementi in numero dispri: ::= ::= Alero derivzione 4 el Alero derivzione 5 el ezione delle Precedenze: Grmmtiche volutmente migue In certi csi l grmmtic può essere res volutmente migu l fine di limitre il numero delle regole. È necessrio però fornire indiczioni sull risoluzione delle miguità. Un cso tipico è dto dlle espressioni lgeriche: Grmmtic non migu ::= ::= + T ::= - T ::= T T ::= T * F T ::= T / F T ::= F F ::= ( ) F ::= NUM Grmmtic Fortemente migu ::= + ::= - ::= * ::= / ::= ( ) ::= NUM Associtività Opertore ssocitivo sinistr ( ::= + ) Opertore ssocitivo destr ( ::= + ) L opertore = in un ssegnzione è un opertore ssocitivo destr: = = 3 Un ltro opertore ssocitivo destr è l elevzione potenz 3^2^2 3^4 81 ezione delle Precedenze: Opertori 1) + L regol 1 (così come l 2) è migu in qunto non 2) * specific l ssocitività dell opertore + ( * ). 3) ( ) Inoltre le regole 1 e 2 non specificno l precedenz tr gli 4) NUM opertori + e *. possiile suggerire Cup come comportrsi ggiungendo come risolvere precedenze e ssocitività nell sezione delle precedenze. L prol chive precedence left introduce un opertore ssocitivo sinistr, precedence right introduce un opertore ssocitivo destr, precedence nonssoc introduce un opertore non ssocitivo. L ordine con cui gli opertori sono dichirti è inverso ll loro priorità ezione delle Precedenze: Regole di risoluzione dell miguità ezione delle Precedenze: sempio Ad ogni regol che contiene lmeno un terminle definito come opertore, Cup ssoci l precedenz e l ssocitività dell opertore più destr. e l regol è seguit dll prol chive %prec, l precedenz e l ssocitività sono quelle dell opertore specificto. In cso di conflitto shift-reduce, viene fvorit l zione dell regol con l precedenz mggiore. e l precedenz è l stess, si us l ssocitività: sinistr implic reduce, destr shift. terminl uminus precedence left +, - /* Bss priorità */ precedence left *, / precedence left uminus /* Alt priorità */ strt with ::= + - * / - %prec uminus ( ) NUM

4 tefno cnzio Codice utente (I) Codice utente (II) sistono lcune direttive che permettono di inserire codice utente direttmente nel prser ervono per: Personlizzre il comportmento del prser Aggiungere codice direttmente ll interno dell clsse che relizz il prser Utilizzre uno scnner diverso d quello di defult (JFlex) ono: init with {: : Il codice viene eseguito prim di ogni chimt llo scnner, quindi prim che qulsisi simolo terminle veng fornito l prser Utilizzt per inizilizzre vriili o per inizilizzre lo scnner nel cso non si utilizzi JFlex 20 scn with {: : Indic l prser qule procedur utilizzre per richiedere il successivo terminle llo scnner Deve restituire un oggetto di tipo jv_cup.runtime.ymol Anche quest direttiv serve per l utilizzo di scnner diversi d quello di defult (JFlex) scn with {: return scnner.next_token() : Qundo CUP gener il file jv che relizz il prser, l suo interno vengono generte due clssi: pulic clss prser extends jv_cup.runtime.lr_prser prser è l clsse che relizz il prser ed eredit diversi metodi dll clsse jv_cup.runtime.lr_prser clss CUP$prser$ctions CUP$prser$ctions è l clsse in cui vengono riportte le regole grmmticli del prser in sintssi jv e le reltive zioni semntiche (codice jv ssocito d ogni regol) 21 Codice utente (III) scnner.flex rrori: stmp line e colonn L clsse jv_cup.runtime.lr_prser è relizzt nel file jv_cup/runtime/lr_prser.jv che si trov nell directory di instllzione di CUP prser code {: : Il codice riportto ll interno viene ricopito nell clsse prser Dichirzioni di metodi e clssi visiili d ltri oggetti jv m soprttutto per eseguire l overriding di funzioni del prser (Ad es. riscrivere le funzioni di gestione degli errori) ction code {: : Il codice riportto ll interno viene ricopito nell clsse CUP$prser$ctions Tle codice è ccessiile solo ll interno delle zioni semntiche ssocite lle regole grmmticli Procedure e vriili d utilizzre ll interno delle zioni ssocite lle regole dell grmmtic 22 import jv_cup.runtime.* %% %cup %line %column Costuttori di ymol: pulic ymol( int sym_id) pulic ymol( int sym_id, int left, int right) pulic ymol( int sym_id, Oject o) pulic ymol( int sym_id, int left, int right, Oject o) %{ privte ymol symol(int type){ return new ymol(type, yyline, yycolumn) privte ymol symol(int type, Oject vlue){ //Per l gestione semntic return new ymol(type, yyline,yycolumn,vlue) % %% [-z] {return symol(sym.l), {return symol(sym.virgola) 23 prser.cup rrori: stmp line e colonn Gestione degli errori sintttici (I) import jv_cup.runtime.* prser code {: pulic void report_error(tring messge, Oject info) { tringbuffer m = new tringbuffer(messge) if (info instnceof ymol) { if (((ymol)info).left left!= -1&&((ymol)info) ((ymol)info).right!= -1) { int line = (((ymol)info).left)+1 int column = (((ymol)info).right)+1 m.ppend(" (line "+line+", colonn "+column+")") ystem.err.println(m) : In genere qundo un prser incontr un errore non dovree terminre rutlmente l esecuzione Un compiltore in genere cerc di provvedere ll situzione per poter nlizzre il resto del file, in modo d segnlre il mggior numero possiile di errori Per defult, un prser generto d CUP, qundo incontr un errore: egnl chimndo l funzione pulic void syntx_error(ymol cur_token) definit nell clsse jv_cup.runtime.lr_prser un errore sintttico scrivendo schermo yntx error. e tle errore non viene recuperto dl prser ttrveso un opportuno simolo error, il prser lo segnl richimndo l funzione pulic void unrecovered_syntx_error(ymol cur_token), nch ess definit in jv_cup.runtime.lr_prser. Tle funzione, dopo ver segnlto l errore Couldn't repir nd continue prse locc l esecuzione del prser

5 tefno cnzio Gestione degli errori sintttici (II) imolo predefinito error Anlizzndo le due funzioni: pulic void syntx_error(ymol cur_token) Chim l funzione report_error con i seguenti prmetri report_error("yntx error", cur_token) Dove cur_token è l ttule simolo di loohed in cui si è verificto l errore pulic void unrecovered_syntx_error(ymol cur_token) Chim l funzione report_ftl_error, con i seguenti prmenti report_ftl_error("couldn't repir nd continue prse", cur_token) L funzione report_ftl_error chim l funzione report_error con gli stessi prmetri e lnci un eccezione che provoc l fine del prsing Un opportun redifinizione delle funzioni precedentemente elencte in prser code {: :, permette di personlizzre l gestione degli errori Il simolo predefinito error indic un condizione di errore. sso può essere usto ll interno dell grmmtic per consentire l prser di riprendere l esecuzione dopo un eventule errore. sempio: ss ::= ID UGUAL exp PV ID UGUAL error PV Come viene gestito il simolo error d Cup? Qundo il prser generto d Cup incontr un errore, cominci svuotre lo stck fino che incontr uno stto in cui il simolo error è lecito. Nell esempio di prim viene svuotto lo stck d exp scorrette (cioè d quell sequenz di simoli che non riesce ridursi in exp), fino qundo in cim llo stck viene trovto il simolo UGUAL F lo shift del simolo error. e il simolo successivo è ccettile il prser procede nell nlisi. Altrimenti il prser continu leggere e scrtre simoli finché non ne trov uno ccettile Nell esempio precedente il prser leggerà e scrterà simoli finché non trov un simolo di PV Alcune regole generli Un semplice strtegi per l gestione degli errori è quell di sltre lo sttement corrente: stmt ::= error A volte può essere utile recuperre un delimittore di chiusur corrispondente d uno di pertur: expr ::= ( expr ) ( error ) NB: Per limitre l proliferzione di errori spuri, dopo il riconoscimento di un errore, l segnlzione è sospes finché non vengono shiftti lmeno tre simoli consecutivi Grmmtic ttement ed espressioni file ::= funcs funcs ::= /* empty */ funcs func func ::= ID '(' ')' compound compound ::= '{' stmts '' stmts :: /* empty */ stmts stmt stmt ::= exp '' compound exp ::= NUM exp '+' exp exp '-' exp exp '*' exp exp '/' exp '-' exp %prec uminus ( exp ) stmt ::= exp '' compound error ' {: ystem.err.println( yntx error in sttement ) : compound ::= '{' stmts '' '{' stmts error ' {: ystem.err.println( Missing efore ' ) : '{' error ' {: ystem.err.println( Missing efore ' ) : exp ::= '(' error ') {: ystem.err.println( yntx error in expression\n") :